(57)【要約】  ウェイクアップ受信機を用いて局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせる方法であって、当該方法は、当該ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信する段階と、当該ＲＣＭをスリープモードからウェイクアップさせる段階と、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、当該第１フレームの完全性が確認される場合に、第２フレームを伝送する段階と、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、当該局が当該ＲＣＭを当該スリープモードにし、当該ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする段階とを備える。
2019526980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェイクアップ受信機を用いて局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせる方法であって、
前記局が前記ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信する段階であって、前記ウェイクアップ信号は、前記局の識別子を含む、受信する段階と、
前記局が前記ＲＣＭをスリープモードからウェイクアップさせる段階と、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、前記第１フレームの完全性が確認される場合に、前記局が第２フレームを伝送する段階と、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記局が前記ＲＣＭを前記スリープモードにして、前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記ＲＣＭを前記スリープモードにして前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、前記局が前記ウェイクアップ信号を破棄する段階を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１フレームの前記完全性は、前記第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成すること、および、前記第１ＭＩＣが前記第１フレーム中の第２ＭＩＣに一致しているかどうかを判断するためにチェックを実行することによって検証される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１フレームの検証が必要であることを示すインジケータを、前記局が受信する段階を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記局が、前記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送する段階を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１フレームは、カウンタモード（ＣＴＲ）および暗号ブロック連鎖（ＣＢＣ）メッセージ認証符号（ＭＡＣ）プロトコル（ＣＣＭＰ）、または、ブロードキャスト／マルチキャスト完全性プロトコル（ＢＩＰ）のうちの１つに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第２フレームは、ＣＣＭＰまたはＢＩＰのうちの１つに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記ＲＣＭを前記スリープモードにする前に、不成功のウェイクアップイベントを前記局が記録する段階と、
後で前記局が前記ＲＣＭをウェイクアップさせて前記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）と通信するときに、前記ＡＰに対して前記不成功のウェイクアップイベントを前記局が報告する段階と
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
第２局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせるように構成されている第１局を動作させる方法であって、
前記第１局が前記第２局にウェイクアップ信号を伝送する段階と、
前記第１局が、メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成する段階であって、前記ＭＩＣは、前記第１フレーム中の値および第１暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成する段階と、
前記第１局がレイテンシ期間の満了後に前記第２局に対して前記第１フレームを伝送する段階であって、前記レイテンシ期間は、前記第２局の前記ＲＣＭをウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送する段階と、
前記第１局が前記第２局から第２フレームを受信する段階と
を備える方法。
【請求項１０】
前記第１局が前記第２局にデータを伝送する段階を更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第２フレームは、第２ＭＩＣを含み、前記方法は更に、前記データを伝送する段階の前に、前記第２ＭＩＣが、前記第２フレーム中の値および第２暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される第３ＭＩＣに一致していると前記第１局が判断する段階を備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１局が、前記第２局から受信される不成功のウェイクアップイベントの報告、または、前記報告の欠如に基づいて、動作モードを決定する段階であって、報告された不成功のウェイクアップイベントの数が閾値を超えている場合は、前記動作モードに前記第１フレームの完全性検証が必要であり、前記報告された不成功のウェイクアップイベントの数が前記閾値を超えていない場合、または、前記不成功のウェイクアップイベントの報告がない場合は、前記動作モードに前記第１フレームの前記完全性検証が不要である、決定する段階を更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１フレームの前記完全性検証が必要であるかどうかを示すインジケータを前記第１局が伝送する段階を更に備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１局は、アクセスポイント（ＡＰ）であり、前記第２局は局である、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
プロセッサと、
前記プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体と
を備える局であって、前記プログラミングは、
ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信することであって、前記ウェイクアップ信号は、前記局の識別子を含む、受信することと、
無線通信モジュール（ＲＣＭ）をスリープモードからウェイクアップさせることと、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、前記第１フレームの完全性が確認される場合に、第２フレームを伝送することと、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記ＲＣＭを前記スリープモードにし、前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにすることと
を行うように前記局を構成する命令を含む、局。
【請求項１６】
前記プログラミングは、
前記第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成することと、
前記第１ＭＩＣと前記第１フレーム中の第２ＭＩＣとをマッチングさせることによって、前記第１フレームの前記完全性を検証することと
を行うように前記局を構成する命令を含む、請求項１５に記載の局。
【請求項１７】
前記プログラミングは、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記ＲＣＭを前記スリープモードにして前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、前記ウェイクアップ信号を破棄するように前記局を構成する命令を含む、請求項１５に記載の局。
【請求項１８】
前記プログラミングは、前記第１フレームの完全性検証が必要であることを示すインジケータを受信するように前記局を構成する命令を含む、請求項１５に記載の局。
【請求項１９】
前記プログラミングは、前記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送するように前記局を構成する命令を含む、請求項１５に記載の局。
【請求項２０】
前記プログラミングは、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、不成功のウェイクアップイベントを記録することと、
前記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して、記録された前記不成功のウェイクアップイベントを報告することと
を行うように前記局を構成する命令を含む、請求項１５に記載の局。
【請求項２１】
プロセッサと、前記プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを備える第１局であって、前記プログラミングは、
第２局にウェイクアップ信号を伝送することと、
メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成することであって、前記ＭＩＣは、前記第１フレーム中の値および暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成することと、
レイテンシ期間の満了後に前記第２局に前記第１フレームを伝送することであって、前記レイテンシ期間は、前記第２局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送することと、
前記第２局から第２フレームを受信することと
を行うように前記第１局を構成する命令を含む、第１局。
【請求項２２】
前記プログラミングは、
前記第２局から不成功のウェイクアップイベントの報告を受信することと、
前記第１フレームの完全性検証が必要であるかどうかを判断することと
を行うように前記第１局を構成する命令を含む、請求項２１に記載の第１局。
【請求項２３】
前記プログラミングは、前記第１フレームの前記完全性検証が必要であることを示すインジケータを伝送するように前記第１局を構成する命令を含む、請求項２２に記載の第１局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１６年１０月２７日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｅｃｕｒｅ  ａｎｄ  Ｑｕｉｃｋ  Ｗａｋｅ  Ｕｐ  ｏｆ  ａ  Ｓｔａｔｉｏｎ」と題する米国非仮出願第１５／３３６，０３３号に対する優先権を主張しており、当該米国非仮出願第１５／３３６，０３３号は、２０１６年８月３１日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｅｃｕｒｅ  ａｎｄ  Ｑｕｉｃｋ  Ｗａｋｅ  Ｕｐ  ｏｆ  ａ  Ｓｔａｔｉｏｎ」と題する米国仮特許出願第６２／３８１，８９９号に基づいた優先権を主張している。これらの特許出願はどちらも、その内容全体が再現されているかのように、参照によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は概して、デジタル通信のシステムおよび方法に関するものであり、特定の実施形態によると、局を安全かつ迅速にウェイクアップさせるシステムおよび方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
電池式デバイスにおいて、消費電力は重要な検討事項である。電池式デバイスの設計基準は、消費電力を最小限にすることで、電池を充電または交換するまでの期間をできるだけ延ばすことにある。配備によっては、遠隔地に設置されたセンサのように、電池交換が実現困難かつ不経済になるかもしれない。電池式デバイスが、携帯電話、タブレット、ラップトップコンピュータ、ウェアラブルデバイス（ＷＤ）などといった、容易にアクセス可能で充電し易い状況にあっても、電池の充電は依然として不便で時間のかかる作業である。
【０００４】
これらの電池式デバイスの動作にとって極めて不可欠である無線接続を提供する無線通信モジュール（ＲＣＭ）もまた、消費電力が大きい。従って、ＲＣＭを有する電池式デバイスの消費電力を削減する必要がある。
【０００５】
デバイスにおける別の重要な検討事項は、セキュリティである。悪意あるデバイスは、あるデバイスに向けられた伝送に対する応答を当該デバイスに行わせることによって、当該デバイスにかなりの量の電力を費やさせることで電池を枯渇させることができるかもしれない。悪意あるデバイスは、デバイスのセキュリティに侵入することができなくても、そうすることができるかもしれない。従って、電池式デバイスの電池を枯渇させることを意図した悪意あるデバイスからの保護を提供する必要がある。
【発明の概要】
【０００６】
実施形態の例が、局を安全かつ迅速にウェイクアップさせるシステムおよび方法を提供する。
【０００７】
ある実施形態の例によれば、ウェイクアップ受信機を用いて局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせる方法が提供される。当該方法は、当該局が当該ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信する段階であって、当該ウェイクアップ信号は、当該局の識別子を含む、受信する段階と、当該局が当該ＲＣＭをスリープモードからウェイクアップさせる段階と、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、当該第１フレームの完全性が確認される場合に、当該局が第２フレームを伝送する段階と、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、当該局が当該ＲＣＭを当該スリープモードにして、当該ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする段階とを備える。
【０００８】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、当該ＲＣＭを当該スリープモードにして当該ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、当該局が当該ウェイクアップ信号を破棄する段階を備える。
【０００９】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該第１フレームの当該完全性は、当該第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成すること、および、当該第１ＭＩＣが当該第１フレーム中の第２ＭＩＣに一致しているかどうかを判断するためにチェックを実行することによって検証される。
【００１０】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、当該第１フレームの検証が必要であることを示すインジケータを、当該局が受信する段階を備える。
【００１１】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、当該局が、当該局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送する段階を備える。
【００１２】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該第１フレームは、カウンタモード（ＣＴＲ）および暗号ブロック連鎖（ＣＢＣ）メッセージ認証符号（ＭＡＣ）プロトコル（ＣＣＭＰ）、または、ブロードキャスト／マルチキャスト完全性プロトコル（ＢＩＰ）のうちの１つに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである。
【００１３】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該第２フレームは、ＣＣＭＰまたはＢＩＰのうちの１つに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである。
【００１４】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、当該ＲＣＭを当該スリープモードにする前に、不成功のウェイクアップイベントを当該局が記録する段階と、後で当該局が当該ＲＣＭをウェイクアップさせて当該局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）と通信するときに、当該ＡＰに対して当該不成功のウェイクアップイベントを当該局が報告する段階とを備える。
【００１５】
ある実施形態の例によれば、第２局のＲＣＭをウェイクアップさせるように構成されている第１局を動作させる方法が提供される。当該方法は、当該第１局が当該第２局にウェイクアップ信号を伝送する段階と、当該第１局が、メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成する段階であって、当該ＭＩＣは、当該第１フレーム中の値および第１暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成する段階と、当該第１局がレイテンシ期間の満了後に当該第２局に対して当該第１フレームを伝送する段階であって、当該レイテンシ期間は、当該第２局の当該ＲＣＭをウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送する段階と、当該第１局が当該第２局から第２フレームを受信する段階とを備える。
【００１６】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、第１局が第２局にデータを伝送する段階を備える。
【００１７】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該第２フレームは、第２ＭＩＣを含み、当該方法は更に、当該データを伝送する段階の前に、当該第２ＭＩＣが、当該第２フレーム中の値および第２暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される第３ＭＩＣに一致していると当該第１局が判断する段階を備える。
【００１８】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、当該第１局が、当該第２局から受信される不成功のウェイクアップイベントの報告、または、係る報告の欠如に基づいて、動作モードを決定する段階であって、報告された不成功のウェイクアップイベントの数が閾値を超えている場合は、当該動作モードに当該第１フレームの完全性検証が必要であり、当該報告された不成功のウェイクアップイベントの数が当該閾値を超えていない場合、または、当該不成功のウェイクアップイベントの報告がない場合は、当該動作モードに当該第１フレームの当該完全性検証が不要である、決定する段階を備える。
【００１９】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該方法は更に、当該第１フレームの当該完全性検証が必要であるかどうかを示すインジケータを当該第１局が伝送する段階を備える。
【００２０】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、第１局はアクセスポイント（ＡＰ）であり、第２局は局である。
【００２１】
ある実施形態の例によれば、局が提供される。当該局は、プロセッサと、当該プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを含む。当該プログラミングは、ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信することであって、当該ウェイクアップ信号は、当該局の識別子を含む、受信することと、無線通信モジュール（ＲＣＭ）をスリープモードからウェイクアップさせることと、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、当該第１フレームの完全性が確認される場合に、第２フレームを伝送することと、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、当該ＲＣＭを当該スリープモードにし、当該ウェイクアップ受信機をアクティブモードにすることとを行うように当該局を構成する命令を含む。
【００２２】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成することと、当該第１ＭＩＣと当該第１フレーム中の第２ＭＩＣとをマッチングさせることによって、当該第１フレームの当該完全性を検証することとを行うように当該局を構成する命令を含む。
【００２３】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、当該ＲＣＭを当該スリープモードにして当該ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、当該ウェイクアップ信号を破棄するように当該局を構成する命令を含む。
【００２４】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該第１フレームの完全性検証が必要であることを示すインジケータを受信するように当該局を構成する命令を含む。
【００２５】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送するように当該局を構成する命令を含む。
【００２６】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されない場合、または、当該ＲＣＭをウェイクアップさせてから当該所定の時間内に当該第１フレームが受信されるが、当該第１フレームの当該完全性が確認されない場合に、不成功のウェイクアップイベントを記録することと、当該局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して、記録された当該不成功のウェイクアップイベントを報告することとを行うように当該局を構成する命令を含む。
【００２７】
ある実施形態の例によれば、第１局が提供される。第１局は、プロセッサと、当該プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを含む。当該プログラミングは、第２局にウェイクアップ信号を伝送することと、ＭＩＣを含む第１フレームを生成することであって、当該ＭＩＣは、当該第１フレーム中の値および暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成することと、レイテンシ期間の満了後に当該第２局に当該第１フレームを伝送することであって、当該レイテンシ期間は、当該第２局のＲＣＭをウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送することと、当該第２局から第２フレームを受信することとを行うように当該第１局を構成する命令を含む。
【００２８】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該第２局から不成功のウェイクアップイベントの報告を受信することと、当該第１フレームの完全性検証が必要であるかどうかを判断することとを行うように当該第１局を構成する命令を含む。
【００２９】
前述の実施形態のうちの何れかにおいて、当該プログラミングは、当該第１フレームの当該完全性検証が必要であることを示すインジケータを伝送するように当該第１局を構成する命令を含む。
【００３０】
上述の実施形態を実施することによって、第１デバイスは、第１デバイスが第２デバイスに向けて単一の伝送を行う前に、第２デバイスから受信された第１フレームの真正性、ひいては、第１フレームの受信前に第２デバイスから受信されたウェイクアップ信号の真正性を検証することができる。従って、ウェイクアップ信号の真正性が検証されない限り、第１デバイスは自らについて明かさない。
【００３１】
上述の実施形態を実施することで、第１デバイスは、ネットワーク割り振りベクトル（ＮＡＶ）を設定することもできる。これによって、第１デバイスは、伝送前に長時間待たなければならないといった事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
本開示およびその利点をより全面的に理解できるよう、ここで、添付図面と併せて使用される以下の説明を参照する。
【００３３】
【図１】インテリジェントビルの例を示している。
【００３４】
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１１通信システムの例を示している。
【００３５】
【図３】低電力のウェイクアップ無線を有するＩＥＥＥ８０２．１１通信システムの例を示している。
【００３６】
【図４Ａ】ウェイクアップパケットの例の詳細図面を示している。
【００３７】
【図４Ｂ】信号形態のウェイクアップパケットの例を示している。
【００３８】
【図５】スリープ状態または省電力状態にあるデバイスのうち１つとの通信に参加しているＩＥＥＥ８０２．１１デバイスによって実行される動作および交換されるメッセージのダイアグラムを示している。
【００３９】
【図６】本明細書で説明する実施形態の例に係る、スリープ状態または省電力状態にあるデバイスのうち１つとの通信に参加しているデバイスによって実行される動作および交換されるメッセージのダイアグラムを示している。
【００４０】
【図７Ａ】汎用管理フレームを示している。
【００４１】
【図７Ｂ】本明細書で説明する実施形態の例に係るアクションフィールドの形式の例を示している。
【００４２】
【図８】暗号化保護および完全性保護されたＭＰＤＵの例を示している。
【００４３】
【図９】本明細書で説明する実施形態の例に係る、ＲＣＭをスリープ状態または省電力状態にしている局をウェイクアップさせて当該局と通信する、ＡＰにおいて生じる動作の例のフロー図を示している。
【００４４】
【図１０】本明細書で説明する実施形態の例に係る、ウェイクアップさせられてＡＰと通信する局において生じる動作の例のフロー図を示している。
【００４５】
【図１１】本明細書で説明する方法を実行するための、ある実施形態に係る処理システムのブロック図を示している。
【００４６】
【図１２】本明細書で説明する実施形態の例に係る、遠隔通信ネットワークを介してシグナリングを伝送および受信するように適合させられているトランシーバのブロック図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
本実施形態例の動作およびその構造について以下で詳しく論じる。しかしながら、本開示は、多種多様な特定の状況で具現化され得る適用可能な発明概念を多く提供するものであることを理解されたい。論じられる具体的な実施形態は、実施形態の具体的な構造および本明細書で開示する実施形態を動作させる方法を例示したものに過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。
【００４８】
モノのインターネット（ＩｏＴ）は、デバイスおよび位置があらゆる種類の情報を生成すること、ならびに、それらのデバイスと位置とを接続して、即時データ分析、および、理想的には「スマート」なアクションを実現することを可能にする、一連の技術およびアプリケーションである。例えば、ＩｏＴには、様々なセンサおよび設備機器を結び付けて１つに統一することによって、インテリジェントビルを推進する見込みがある。図１は、様々なセンサおよび監視デバイスを呼び物にするインテリジェントビル１００の例を示している。これらのセンサおよび監視デバイスは、照明、温度、大気質、火災、煙、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、セキュリティ、侵入などといった様々な状況、および、照明器具、暖房設備または冷房設備、換気設備、火災報知器、散水システム、警報器、情報システムなどといった様々な設備機器を監視するために、商用ビルまたは居住用ビルの中または周囲に配備され、ビル内の人々に健康的で快適かつ安全な環境をエネルギー効率よく提供すべく、前述の様々な状況を制御するために配備される。これらの様々なセンサおよび監視デバイスは、データ通信技術を用いることによって、これらの様々な設備機器と直接、または、通信センタおよび制御センタを介して通信する。例えば、１つまたは複数のデータアクセスポイントが、インテリジェントビルの至る所に配備され得る。ここで、データアクセスポイントは、通常ケーブルなどの有線接続を介して、通信センタ、データ分析センタおよび制御センタに接続される。データアクセスポイントはまた、通常は無線通信（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＺｉｇＢｅｅ（登録商標））を介して、これらの様々なセンサおよび監視デバイス、ならびに、これらの様々な設備機器の通信モジュールに接続される。その結果、これらの様々なセンサおよび機器は、前のケーブル配線の変更を必要とせずに、後でビル内の任意の場所に配備され得る。これらのセンサおよび通信モジュールの多くは、電池電源で動作する。
【００４９】
加えて、ＩｏＴには、消費者市場における個人用ウェアラブルデバイスのような、電池電源で動作し、かつ、無線通信を使用する多くの他のタイプのデバイス、ならびに、鉱業、運輸、農業、畜産などといった工業ＩｏＴで使用されるセンサをもたらす見込みもある。
【００５０】
図２は、インテリジェントビルでのデータ通信に使用され得るＩＥＥＥ８０２．１１通信システム２００の例を示している。通信システム２００は、局２１０、２１２、２１４、２１６および２１８などの複数の局にサービス提供しているアクセスポイント（ＡＰ）２０５を含む。例えば、局２１０から２１８は、インテリジェントビル内の設備機器のセンサ、監視デバイスおよび通信モジュールであってよく、ＡＰ２０５は、図１で既に図示および説明した通り、インテリジェントビル内のデータアクセスポイントであってよい。一般にインフラストラクチャベースの通信モードまたは無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）モードと呼ばれる第１動作モードにおいて、アクセスポイント２０５は、それと関連付けられる局との通信、または、それと関連付けられる局同士の通信の（無線周波数チャネル、伝送電力制限、認証、セキュリティなどといった）特定の態様を制御する。一般的に言えば、通信システム２００では、アップリンク（局からアクセスポイントへの）伝送およびダウンリンク（アクセスポイントから局への）伝送の両方に対する無線リソースが、一般に搬送波感知多重アクセス／衝突回避方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）と呼ばれる分散競合機構に基づいて、トランスミッタによりアクセスされる。しかしながら、アクセスポイント２０５は依然として、局および／または複数の異なるトラフィックタイプに対して複数の異なるアクセス優先度を割り当てること、ならびに、チャネル競合が成功した場合は、特定の局および／もしくはトラフィックについて、または、特殊目的について、一定期間、例えば、トランスミッタが伝送できないＱｕｉｅｔ  Ｐｅｒｉｏｄを明示的に割り振ることによって、リソース割り振りに影響を及ぼし得る。
【００５１】
一般に直接通信モード、アドホックモードまたはピアツーピアモードと呼ばれる第２動作モードにおいて、局（例えば、局２１６および局２１８）は、ピア局として機能し、アクセスポイント２０５などの集中型エンティティを経由することなく、互いに直接通信し得る。係る直接通信の例には、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトおよび近接認識ネットワーキング（ＮＡＮ）対応通信システムが含まれ、これらはどちらも、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいてＷｉ−Ｆｉ  Ａｌｌｉａｎｃｅにより規定されている。
【００５２】
通信システムは多数の局と通信できる複数のアクセスポイントを用いてよいことが解っているが、分かりやすくするために、たった１つのアクセスポイントおよび５つの局が示されている。
【００５３】
前述の通り、多くのウェアラブルデバイス、センサおよびＩｏＴデバイスが、電池電源で動作する。従って、これらのデバイスの無線通信モジュール（ＲＣＭ）の消費電力が少ないことが望ましい。
【００５４】
図３は、低電力のウェイクアップ無線（ＬＰ−ＷＵＲ）を有するＩＥＥＥ８０２．１１通信システム３００の例を示している。通信システム３００は、伝送デバイス３０５および受信デバイス３１０を含む。伝送デバイス３０５は、とりわけ、進化型８０２．１１ＲＣＭ（「８０２．１１＋」と表示）３０７を含む。進化型８０２．１１ＲＣＭ３０７は、ウェイクアップパケットの伝送を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングおよびＬＰ−ＷＵＲシグナリングを用いた通信ができる。ウェイクアップパケットの少なくともペイロード部分が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングよりもはるかに狭いチャネル帯域幅で伝送され得る。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングは、２０ＭＨｚのチャネル帯域幅で伝送されてよく、ウェイクアップパケットのペイロードは、５ＭＨｚ以下のチャネル帯域幅で伝送されてよい。帯域幅が狭まると、受信デバイス３１０におけるコストおよび消費電力のような、意図されたウェイクアップ受信機のコストおよび消費電力を削減するのに役立つ。オンオフキーイング（ＯＯＫ）などのシンプルな変調符号化方式（ＭＣＳ）は、低電力のシンプルな受信機を推進すべくウェイクアップパケットを伝送するものとみなされている。しかしながら、ＯＯＫ変調は、他のＭＣＳよりも所与の信号対雑音（ＳＮＲ）の受信範囲が短い傾向にある。帯域幅が狭まると、通過帯域内の伝送電力スペクトル密度（ひいては、受信されたＳＮＲ）を上げるのに役立つ。より狭い通過帯域内の受信されたＳＮＲが高まると、ＯＯＫ変調がウェイクアップパケットの受信範囲に及ぼす悪影響をオフセットする、または、部分的にオフセットするのに役立つ。
【００５５】
受信デバイス３１０は、とりわけ、８０２．１１ＲＣＭ３１２およびＬＰ−ＷＵＲ３１４を含む。８０２．１１ＲＣＭ３１２は、ユーザデータの伝達を目的としているが、ＬＰ−ＷＵＲ３１４は、それを目的とはしていない。故に、ＬＰ−ＷＵＲ３１４は通常、トランスミッタを有さない。ＬＰ−ＷＵＲ３１４は、８０２．１１ＲＣＭ３１２をスリープモードまたはＯＦＦモードからウェイクアップさせるのを補助するために存在する。一般的に、ＬＰ−ＷＵＲ３１４は、８０２．１１ＲＣＭ３１２がＯＦＦの（例えば、スリープモードにある）とき、ＯＮになっている。ＬＰ−ＷＵＲ３１４は、８０２．１１ＲＣＭ３１２と関連付けられるプロセッサによって提供された値を記憶するように設計されているメモリ（またはレジスタ）と、ウェイクアップパケットの少なくともペイロードを受信するように設計されている受信機と、受信されたペイロード中の値を、メモリに記憶された値と比較するように設計されているコンパレータとを備える。受信された値が記憶された値に一致すると、コンパレータは、ウェイクアップ割り込みと呼ばれる信号を生成する。ＬＰ−ＷＵＲ３１４は、ウェイクアップ割り込みを保持するために使用される接続を介して、８０２．１１ＲＣＭ３１２に結合される。当該ウェイクアップ割り込みは、ＬＰ−ＷＵＲ３１４が８０２．１１ＲＣＭ３１２をスリープモードからウェイクアップさせるために使用され得る。コンピュータ科学において、割り込みとは、プロセッサが実行している現在のプログラムの中断を必要とする、優先度が高い状況またはイベントについてプロセッサに警告する、プロセッサ外部の信号を指すために使用される用語である。プロセッサは、現在の活動を一時中断して当該イベントに対処するプログラムを実行することによって応答する。この中断は一時的なものであってよく、イベントに対処するプログラムの実行が終了した後に、プロセッサは現在の活動を再開してよい。例えば、しばらくの間データ通信がない場合、または、スリープコマンドが受信される場合は、８０２．１１ＲＣＭ３１２と関連付けられるプロセッサが、８０２．１１ＲＣＭ３１２内の電子回路の少なくとも主要部分をスリープモードにするプログラムを実行し得る。当該スリープモードは、電力節約モードまたは電力切断モードと呼ばれてもよい。
【００５６】
８０２．１１ＲＣＭ３１２の電子回路の当該部分がスリープモードにある間、８０２．１１ＲＣＭ３１２の能力は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングを用いた通信を８０２．１１ＲＣＭ３１２がもはや行うことができない程度に無効化される。後ほど、ＬＰ−ＷＵＲ３１４によって生成されたウェイクアップ割り込みを受信すると、８０２．１１ＲＣＭ３１２と関連付けられるプロセッサは、８０２．１１ＲＣＭ３１２内の電子回路を起動させることによって、ウェイクアップ割り込みに応答する。これによって、８０２．１１ＲＣＭ３１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングを用いて通信する能力を回復する。一般的に、ＯＮ状態またはアクティブ状態にあるとき、８０２．１１ＲＣＭ３１２は、ＬＰ−ＷＵＲ３１４よりも著しく多い電力、例えば、少なくとも１桁または２桁多いエネルギーを消費することになる。ＬＰ−ＷＵＲ３１４の目標消費電力の例としては、ＯＮ時に１００マイクロワット未満にすることが挙げられる。ＬＰ−ＷＵＲ３１４の受信機は、ウェイクアップパケットのペイロードの帯域幅に一致する狭帯域幅、例えば、５ＭＨｚ以下を有し、８０２．１１ＲＣＭ３１２とほぼ等しい受信範囲を有する。
【００５７】
８０２．１１通信の実行時、伝送デバイス３０５は、データパケット３２０などのデータパケットを受信デバイス３１０に伝送する。ここで、８０２．１１ＲＣＭ３１２は、当該データパケットを受信および処理する。
【００５８】
図３に示されている通り、受信デバイス３１０は初め、省電力状態にある。受信デバイス３１０が消費電力を削減できる方法のうちの１つとして、ＬＰ−ＷＵＲ３１４をＯＮに保ちながら８０２．１１ＲＣＭ３１２をＯＦＦにすることが挙げられる。受信デバイス３１０が省電力状態にあると、８０２．１１ＲＣＭ３１２がＯＦＦになっており、受信デバイス３１０は、８０２．１１データパケットを受信または処理することができない。
【００５９】
しかしながら、ＬＰ−ＷＵＲ３１４がＯＮのままであり、受信デバイス３１０は、ウェイクアップパケット３２５などのウェイクアップパケットを受信することができる。受信デバイス３１０に伝送するデータを伝送デバイス３０５が有しているが、受信デバイス３１０は省電力状態にあるという状況において、伝送デバイス３０５はまず、例えば、８０２．１１＋ＲＣＭ３０７を用いて、受信デバイス３１０にウェイクアップパケット３２５を伝送する。ウェイクアップパケット３２５は、ＬＰ−ＷＵＲ３１４によって受信および処理され、当該ＬＰ−ＷＵＲ３１４は、８０２．１１ＲＣＭ３１２をウェイクアップさせる。次に、伝送デバイス３０５は、８０２．１１＋ＲＣＭ３０７を用いて受信デバイス３１０にデータを伝送し、受信デバイス３１０は、８０２．１１ＲＣＭ３１２を用いて当該データを受信する。
【００６０】
ハイライト部分３３０は、ウェイクアップパケット、例えば、ウェイクアップパケット３２５の例の詳細図面を提供している。ウェイクアップパケットは、プリアンブル３３２およびペイロード３３４を含む。通信システム３００内の８０２．１１対応デバイスとの互換性を維持すべく、プリアンブル３３２は、８０２．１１規格シグナリングに準拠しているチャネル帯域幅、例えば２０ＭＨｚで伝送される８０２．１１レガシプリアンブルである。プリアンブル３３２は、ＬＰ−ＷＵＲ３１４などのＬＰ−ＷＵＲによって検出されるべきではない。なぜなら、ＬＰ−ＷＵＲの受信機帯域幅では通常、プリアンブル３３２などの８０２．１１レガシプリアンブルを受信するのに不十分だからである。代わりに、プリアンブル３３２は、レガシ８０２．１１デバイスを対象としており、これらがペイロード３３４の伝送中に伝送するのを防止する。ペイロード３３４の持続時間を示すためには、プリアンブル３３２中のＬｅｇａｃｙ  ＳＩＧＮＡＬフィールド（Ｌ−ＳＩＧ）のＲＡＴＥサブフィールドおよびＬＥＮＧＴＨサブフィールドが使用される。ペイロード３３４は、ＯＯＫなどのシンプルな変調方式を用いて変調される情報を含み、より狭いチャネル帯域幅、例えば、５ＭＨｚ以下で伝送している。従って、レガシ８０２．１１デバイスは通常、ペイロード３３４を正しく復号できないことになる。しかしながら、レガシ８０２．１１デバイスは、プリアンブル３３２を検出することができる。なぜなら、プリアンブル３３２は、レガシ８０２．１１規格の帯域幅および信号形式に完全に応じているからである。故に、プリアンブル３３２を受信および処理した後、レガシ８０２．１１デバイスは、少なくとも、ＲＡＴＥサブフィールドおよびＬＥＮＧＴＨサブフィールドの値を用いて計算される持続時間にわたってチャネルがビジーになることを認識した後、ペイロード３３４がＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングに応じているかのように、ペイロード３３４の伝送中に伝送する試みを一時中断する。なお、ＯＯＫ変調は、ＯＦＤＭトランスミッタを用いて比較的小さな修正と共に実装されてよく、例えば、進化型８０２．１１ＲＣＭ３０７は、ＯＦＤＭ変調通信ができるだけでなく、ＯＯＫ変調波形に応じた信号を伝送することもできる。
【００６１】
図４Ａは、ウェイクアップパケット４００の例の詳細図面を示している。ウェイクアップパケット４００は、プリアンブル４０５およびペイロード４１０を含む。プリアンブル４０５は、（伝送帯域幅を含めて）８０２．１１技術規格に準拠しており、Ｌｅｇａｃｙショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ）４０６、Ｌｅｇａｃｙロングトレーニングフィールド（Ｌ−ＬＴＦ）４０７、およびＬ−ＳＩＧ４０８を含む。ペイロード４１０は、プリアンブル４０５より狭い帯域幅で伝送される。ペイロード４１０は、ウェイクアッププリアンブル４１１および媒体アクセス制御ヘッダ（例えば、受信機アドレス）４１２を含む複数のフィールドを有する。ウェイクアッププリアンブル４１１は、ウェイクアップシーケンスを含む。ウェイクアップシーケンスは、例えば、ペイロード４１０の剰余をサンプリングおよび検出するタイミングをＬＰ−ＷＵＲが取得するのを補助すべく、良好な自己相関プロパティを所有する疑似乱数シーケンスであり得る。媒体アクセス制御ヘッダ４１２は、ウェイクアップパケット４００がウェイクアップさせることを意図している受信デバイスの識別子（例えば、ウェイクアップアドレス）を含む。ペイロード４１０は、フレーム本体４１３およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）４１４も含み得る。フレーム本体４１３は、ウェイクアップする理由または制御パラメータといった他の情報も含み得る。ＦＣＳ４１４は、完全性チェックウェイクアップパケット４００のための巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む。なお、ＣＲＣによって提供される完全性チェックは、伝送誤りを検出することだけを目的としており、メッセージの真正性を検証することは目的としていない。
【００６２】
図４Ｂは、信号形態のウェイクアップパケット４５０の例を示している。図４Ｂに示されている通り、ウェイクアップパケット４５０のペイロード（ペイロード４１０と同様）中の各ビットが、ＯＦＤＭシンボル期間と等しい期間にわたって伝送される。当該ＯＦＤＭシンボル期間は、２５０ｋｂｐｓの合計データレートに対して４マイクロ秒である。
【００６３】
ここで参照によって本明細書に組み込まれるＩＥＥＥ８０２．１１ＲＥＶｍｃによると、スリープモードに入った後でアクティブモードに戻る局は、局に伝送の開始が許可される前に、局がネットワーク割り振りベクトル（ＮＡＶ）を設定できる有効フレームが検出されるまで、または、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙに等しい期間（概して、約５〜１０ミリ秒）が満了するまでのうち、どちらか早い方のタイミングまで、クリアチャネル評価（ＣＣＡ）を実行するものとする。局に対して設定される要件は、遠い側の局から近い側の局への伝送の途中で局がウェイクアップした後、局がビジーチャネルをアイドルチャネルと誤解しないこと、および、その誤解により伝送を開始して近い側の局への干渉を引き起こすことを保証することである。係る要件がないと、局は以下の２つの理由によってビジーチャネルをアイドルチャネルと誤解し得る。１つ目は、進行中の伝送の途中でウェイクアップすると、局は伝送のＭＡＣヘッダ中の持続時間フィールドを復号する機会を逃す（ひいては、ＮＡＶを設定する機会を逃す）ため、仮想の搬送波感知（ＣＳ）機能を用いてビジーチャネルを検出することができないことである。２つ目は、伝送信号は遠い側の局から伝送されるため、それが局に達するとき、伝送信号は、局が物理ＣＳ機能を用いることによって、すなわち、エネルギー検出によってそれを検出できなくなるほど弱められ得ることである。
【００６４】
ＩＥＥＥ８０２．１１対応通信システムにおいて、局は概して、伝送の開始前に、チャネルがアイドル状態であることを判断するために、ＣＣＡを実行する。ＣＣＡは、物理ＣＳおよび仮想ＣＳの両方に基づいている。物理ＣＳは、エネルギー検出、および、閾値との比較に基づいている。仮想ＣＳは、ＮＡＶを用いたＩＥＥＥ８０２．１１の媒体アクセス制御層によって提供される。ＮＡＶは、それぞれの局およびＡＰによって維持される、チャネルへの伝送が局またはＡＰによって開始されない期間のインジケータである。有効フレームの媒体アクセス制御ヘッダ中の（受信機アドレス（ＲＡ）フィールドとしても知られている）アドレス１フィールド中の値が局またはＡＰの媒体アクセス制御アドレスではない、当該フレームを受信する任意の局またはＡＰが、ＮＡＶを、当該フレームの媒体アクセス制御ヘッダ中の持続時間フィールドで受信された値に更新すべきである。ＮＡＶは、一定速度で０までカウントダウンするカウンタとみなされ得る。仮想ＣＳ機能は、カウンタが０であると、チャネルがアイドル状態であることを示し、カウンタが非ゼロであると、チャネルがビジーでアクセスできない（または、すべきではない）ことを示す。物理ＣＳおよび仮想ＣＳがどちらも、チャネルがアイドル状態であることを示すときだけ、チャネルはアイドル状態であるとみなされる。
【００６５】
従って、局（例えば、受信局３１０）のウェイクアップ受信機が（伝送局からウェイクアップ信号を受信した結果として）局のＲＣＭ（例えば、ＲＣＭ３１２）をウェイクアップさせた後、局は、ＲＣＭの電子回路（例えば、発振器、アナログ回路およびデジタル回路）が起動および安定するのを待つ必要があるだけでなく、局は、それが有効フレームを受信するまで、または、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙが満了するまでのうち、どちらか早い方のタイミングまで待つ必要もある。次いで、局は、有効フレームの受信後、または、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙの終了後、局のＲＣＭがウェイクアップした後初めてフレームを伝送することが可能となる前に、例えば、局がウェイクアップしたことを伝送局に示すのを、ある期間（分散調整機能（ＤＣＦ）フレーム間スペース（ＤＩＦＳ）にランダムバックオフ時間を加えた時間）だけ待たなければならない。負荷が軽いネットワークにおいて、局は、何れのフレームも受信することなく、アイドルチャネルを待ち受けること、および、アイドルチャネルを待ち受けながら電力を不必要に消費することに、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙ期間全体を費やさなければならない可能性が極めて高い。レイテンシおよび消費電力の観点から言うと、ウェイクアップ受信機によってウェイクアップした後、局ができるだけ早く伝送できるようにするのが望ましい。
【００６６】
図５は、スリープ状態または省電力状態にあるデバイスのうち１つとの通信に参加しているＩＥＥＥ８０２．１１デバイスによって実行される動作、および、交換されるメッセージのダイアグラム５００を示している。ここでは、ウェイクアップした後にＣＣＡを実行するという要件のために、省電力状態にあったデバイスのうちの１つに更なるレイテンシおよび消費電力が生じる。ダイアグラム５００は、ＡＰ５０５および局５１０によって実行される動作、および、交換されるメッセージを示している。ここで、局５１０（より具体的には、ＡＰ５０５とデータを交換するために使用される局５１０のＲＣＭ）は初め、スリープ状態または省電力状態にある。局５１０は、ウェイクアップ受信機（ＷＵ  ＲＸ）５１２を含む。局５１０が省電力状態にあるとき、ウェイクアップ受信機５１２は、オン（すなわち、アクティブ）になっている。
【００６７】
ＡＰ５０５は、局５１０（ブロック５２０）をウェイクアップさせることを決定する。ＡＰ５０５は、局５１０のウェイクアップアドレスを含むウェイクアップ信号を生成する。ウェイクアップアドレスは、平文形式、暗号化形式、または、符号拡散形式で含まれ得る。ＡＰ５０５は、ウェイクアップ信号を伝送する（イベント５２２）。ウェイクアップ信号は、局５１０のウェイクアップ受信機５１２によって受信される。ウェイクアップ受信機５１２は、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップアドレスを取得すべく、ウェイクアップ信号を処理（例えば、解析、解読および／または逆拡散）し得る。ウェイクアップ受信機５１２は、ウェイクアップ信号中のウェイクアップアドレスが局５１０のウェイクアップアドレスに一致している（イベント５２４）と判断し、局５１０のＲＣＭをウェイクアップさせる制御信号をアサートする。デバイスのＲＣＭをウェイクアップさせるシステムおよび方法の例の詳しい考察が、２０１６年８月３日に出願された出願第６２／３７０５０９号、「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｗａｋｉｎｇ  Ｕｐ  ａ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍｏｄｕｌｅ  ｏｆ  ａ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題する、同時に譲渡された米国仮出願に提示されている。当該出願は、ここで参照によって本明細書に組み込まれる。局５１０のＲＣＭをオンにするか、または、起動させる（ブロック５２６）。起動したＲＣＭがＩＥＥＥ８０２．１１  ＲＣＭである場合は、局５１０が起動したばかりのＲＣＭを用いてＣＣＡを実行する（イベント５２８）。
【００６８】
前述の通り、ＩＥＥＥ８０２．１１デバイスのウェイクアップ要件によって、局５１０は、有効フレームが受信されるまで、または、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙが終了するまで、ＣＣＡを実行しなければならない。従って、局５１０はかなりの遅延を被る。この遅延には、ＲＣＭをオンにすることに起因する部分（間隔５３０）と、ＣＣＡを実行することに起因する部分（間隔５３２）とが含まれる。間隔５３０の持続時間は、ＲＣＭの電子回路を起動させ、かつ、ＲＣＭを伝送および受信の準備ができている状態にするためのハードウェア制約によって制限される。しかしながら、間隔５３２の持続時間は、チャネル上のトラフィック状況に応じて異なるかもしれない。例えば、チャネルにおけるフレームの伝送が多い場合、局５１０は、ＲＣＭを用いてフレームを受信することで、ＲＣＭをウェイクアップさせた直後にＮＡＶを設定し、これによって、ＣＣＡの実行を早い段階で終了できる可能性が高くなる。一方、負荷が軽いネットワークでは、（図５に示されている通り）チャネルがアイドル状態である可能性が高い。この状況では、局５１０がＣＣＡを実行している間（間隔５３２）、チャネルはアイドル状態であり、（局５１０が伝送にチャネルを使用できないことから）貴重なネットワークリソースが無駄になる。更には、チャネルがアイドル状態であることから、局５１０は、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙ期間が満了するまで、（ＮＡＶを設定するための）有効フレームの検出を試みている間、バリューパワー（ｖａｌｕｅ  ｐｏｗｅｒ）も無駄にしなければならない。
【００６９】
ＣＣＡの完了後、局５１０は、例えば、局５１０（より具体的には、ＡＰ５０５とデータを交換するために使用される局５１０のＲＣＭ）がウェイクアップしていることをＡＰ５０５に示すために、フレームを伝送する（イベント５３４）ことができる。なお、局５１０がＤＩＦＳ時間およびランダムバックオフ期間だけ待っている段階を含む、局５１０が実際にフレームを伝送する段階と、ＣＣＡの終了との間に、更なる時間が生じる。局５１０およびＡＰ５０５は、データを交換する（イベント５３６）。
【００７０】
別の懸念材料はセキュリティである。ウェイクアップ受信機は、スリープモードにあるＲＣＭをウェイクアップさせることを主に意図している。そのため、攻撃者は、偽のウェイクアップ信号を繰り返し伝送して、ウェイクアップ受信機にＲＣＭを繰り返しウェイクアップさせ得る。このプロセスでは、局に電力を供給する電池を、電池が枯渇するまで消耗させることによって、局を無効化する。なお、係る攻撃は、ＲＣＭをウェイクアップさせた後に局が攻撃者とのアクティブな通信に参加しないとしても、電池を消耗させるのに効果的である。
【００７１】
ウェイクアップ受信機は、低消費電力で動作する。従って、ウェイクアップ受信機は、受信されたウェイクアップ信号が偽かどうかを検証する高度なセキュリティアルゴリズムを実行するために必要な計算能力がない可能性が高い。ウェイクアップ信号がメッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含んでいるとしても、ウェイクアップ受信機における計算能力の欠如によって、ならびに、オーバヘッド（すなわち、チャネル占有率）および消費電力（受信局の最大関心事）を削減すべく、ウェイクアップ信号全体を短く保ちたいという欲求によって、ＭＩＣは短い可能性が高い。高度なセキュリティアルゴリズムがなく、ＭＩＣの長さが短いと、攻撃者は、例えば、総当たり技術を用いることによって、ＭＩＣを含むウェイクアップ信号全体を改竄することが可能になり得る。
【００７２】
ＭＩＣは、データおよび秘密鍵をハッシュ関数への入力として、ハッシュ関数により生成される値であり、データが変更または改竄されていないかどうかを判断すべく、同様に秘密鍵を有する受信側がデータの真正性および完全性をチェックするのに使用される。一般的に言えば、ＭＩＣが十分に長く、強いハッシュ関数（例えば、暗号学的ハッシュ関数）で生成されると、（例えば、攻撃者によって）入力データが変更または改竄されている場合に、受信側がデータの真正性および完全性をチェックするために使用する秘密鍵にアクセスすることなく、攻撃者は新しいＭＩＣ値を正しく計算することができない。しかしながら、ＭＩＣが十分に長くない場合、または、使用されるハッシュ関数が弱いもの（例えば、ＣＲＣ関数）である場合、攻撃者は、総当たり技術を用いることによって（偶然にも）ＭＩＣ値を正しく推測できるかもしれない。ＭＩＣ、および、完全性チェックにおけるその使用の詳しい考察を以下に提供する。
【００７３】
このような状況下では、攻撃者が局の正しいウェイクアップ信号を初めは知ることができない。攻撃者は、総当たり手法を用いて、考えられる全てのウェイクアップ信号を順次送信し得る。攻撃者が偶然にもたまたま正しいウェイクアップ信号を送信する場合、局は、ＲＣＭがウェイクアップした後にフレームを伝送する（例えば、図５のイベント５３４として図示）ことによって応答する。故に、攻撃者は、局がＲＣＭを、改竄されたウェイクアップ信号がたまたま正しいかどうか、すなわち、偽造されたウェイクアップ信号がたまたま局の正しいウェイクアップアドレスおよび正しいＭＩＣ（ＭＩＣがウェイクアップ信号にも含まれる場合）を有しているかどうかを判断するためのチェックとして用いて、応答を伝送するという事実を使用し得る。攻撃者が正しいウェイクアップ信号を見つけた後、攻撃者は、正しいウェイクアップ信号を繰り返し送信して局の電池を消耗させ得る。従って、更なるレイテンシおよび消費電力が生じるという理由だけではなく、局の電池への攻撃に弱いという理由からも、図５に示されている動作フローは不都合である。
【００７４】
これらの欠点を克服すべく、ある実施形態の例によると、ＡＰは、ウェイクアップ信号を伝送してから所定の時間内にウェイクアップ信号によってウェイクアップさせられる局のＲＣＭ（例えば、図３のＲＣＭ３１２）と関連付けられる進化型ＲＣＭ（例えば、図３のＲＣＭ３０７）を用いて、第１フレームの伝送前に局からの応答を待つ必要なく、第１フレームを伝送する。ここで、第１フレームは、意図された受信側が、受信された第１フレームのソースを認証することによって、第１フレームの前に受信されたウェイクアップ信号のソースを暗黙的に認証することを可能にする。局からの（ウェイクアップ信号に対する）応答を待たなければならない代わりに、ＡＰは、第１フレームの伝送と関連付けられる動作を開始する前に、局がＲＣＭをオンにするのを所定の時間だけ待ちさえすればよい。説明のための例として、所定の時間は、局がＲＣＭをウェイクアップさせるのに必要とし、かつ、本明細書において局ＲＣＭウェイクアップレイテンシまたは局ＲＣＭウェイクアップレイテンシ期間と呼ばれている、レイテンシに従って設定される。局が複数のＲＣＭを有している状況において、所定の時間は、オンにするのに最も長くかかるＲＣＭをウェイクアップさせるのに必要なレイテンシに従って設定される。ＲＣＭをウェイクアップさせた後も依然として、局はＣＣＡを実行しなければならないかもしれない。しかしながら、局が第１フレームの媒体アクセス制御ヘッダ中の持続時間フィールドを用いてＮＡＶを設定できることから、ＣＣＡ持続時間は、ＡＰからの第１フレームの受信によって短縮され、これによって、前述の２つのウェイクアップ要件のうちの１つが満たされる。
【００７５】
ＡＰにおいて、局ＲＣＭウェイクアップレイテンシが満了してから（すなわち、局のＲＣＭが完全にウェイクアップしていることが予測されてから）（制限時間内に）、ＡＰは、少なくとも局に第１フレームを伝送する（第１フレームは、局、または、局を含むグループ宛てであってよく、または、ブロードキャストされる）。ここで、第１フレームは、第１フレームの受信機アドレスフィールドに局の識別子（例えば、媒体アクセス制御アドレス）またはブロードキャスト識別子（例えば、ブロードキャスト媒体アクセス制御アドレス）を含む。第１フレームはＭＩＣも含む。第１フレーム中のＭＩＣは、第１フレームの真正性および完全性、ひいては暗黙的に、第１フレームの前に受信されるウェイクアップ信号の真正性を局が検証するために使用される。第１フレーム中のＭＩＣは、局の十分な機能を持つＲＣＭによって受信および処理されるべきである。そのため、攻撃者が総当たり手法を用いることによってＭＩＣを改竄するのが事実上不可能であるよう、このＭＩＣを十分に長くすることができ、ＭＩＣを生成するために強い暗号学的ハッシュ関数を用いることができる。
【００７６】
ＡＰは更に、第１フレーム中の肯定応答（ＡＣＫ）ポリシを「非ＡＣＫ」（例えば、第１フレームが管理フレームであるとき）または「Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ」（例えば、第１フレームがデータフレームであり、当該データフレームが肯定応答を必要とするとき）に設定し得る。フレームのＡＣＫポリシは、フレームの媒体アクセス制御ヘッダ中のサービス品質（ＱｏＳ）制御フィールド中のビットＢ５およびＢ６で示される。ＩＥＥＥ８０２．１１規格によると、フレーム中の「正常ＡＣＫ」ポリシは、意図された受信側が、フレームの受信後、１つのショート・フレーム間スペース（ＳＩＦＳ）間隔の後にＡＣＫ制御フレームを送信すべきであることを示し、フレーム中の「非ＡＣＫ」ポリシは、意図された受信側が、フレームの受信後にＡＣＫ制御フレームを送信すべきでないことを示し、フレーム中の「Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ」ポリシは、意図された受信側が、フレームの受信の結果をキャッシュし、同じ伝送局からＢｌｏｃｋ  ＡＣＫ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを受信するのを待ち、次に、キャッシュした結果を含むＢｌｏｃｋ  ＡＣＫフレームで当該Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ  Ｒｅｑｕｅｓｔフレームに応答すべきであることを示す。本明細書で提示する実施形態の例によると、受信された第１フレーム中のＡＣＫポリシが「正常ＡＣＫ」である場合、局はＡＣＫフレームを送り返さないものとし、または少なくとも、ＡＣＫフレームの送信前に第１フレームを検証するものとする。受信された第１フレーム中のＡＣＫポリシが「正常ＡＣＫ」に設定されている場合、および、標準化されたプロトコルがそれを禁止する場合、局は、第１フレームが偽造され、自らについて明かすよう局を騙すために送信されたとみなし得る。このとき、局は、第１フレームの肯定応答をするためにＡＣＫフレームを伝送しない。その結果、攻撃者は、受信されたフレームの徹底的なセキュリティ検証が実行されることなく、偽造された第１フレームを用いて、局が伝送するようにトリガすることができない。
【００７７】
局では、ウェイクアップ信号の受信後、局が（複数のＲＣＭのうちの１つのＲＣＭであり得る）ＲＣＭをウェイクアップさせて、第１フレームを受信および処理する。局は、更なる処理のため第１フレームの候補として特定のタイプのフレームを探してよく、誤りなく受信されたとしても、他のタイプのフレームは無視してよい。例えば、データ交換のための正常動作において、局は通常、送信優先権（ＣＴＳ）フレームで応答することによって、局宛ての送信要求（ＲＴＳ）フレームに反応するであろう。しかし、局がウェイクアップ信号によってウェイクアップさせられると、ウェイクアップ信号の真正性を検証し得る第１フレームを局が受信する前に、局がＲＴＳフレームに反応することはないであろう。加えて、局は、暗号化保護および完全性保護された、または、少なくとも完全性保護されたフレームを、更なる処理のために第１フレームの候補として探してよく、保護されていないフレームは無視してよい。例えば、フレームが暗号化保護および完全性保護されたフレームであれば、フレームのフレーム制御フィールド（例えば、図７Ａのフレーム制御フィールド７０５）中のＰｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｆｒａｍｅビット（すなわち、Ｂｉｔ１４）が設定され、さもなければ、Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｆｒａｍｅビットが設定されない。別の例として、第１フレームが完全性保護されているだけで、暗号化保護されていない場合は、第１フレームのフレーム本体が管理ＭＩＣ要素（ＭＭＥ）を含む。ＭＭＥは、検証されるべき第１フレーム中のフィールドの値を用いて計算されるＭＩＣと、秘密鍵とを含む。
【００７８】
ＭＩＣによって提供される完全性保護は、ＣＲＣ関数を用いて提供できないことに留意されたい。ＭＩＣとＣＲＣとの間の違いは、ＣＲＣが概して伝送誤りの検出にのみ適しており、変更または改竄の検出には適していないことにある。攻撃者は、ＣＲＣ値、および、ＣＲＣが保護するコンテンツをどちらも改竄することができ、依然としてＣＲＣチェックを容易にパスすることが可能であり得る。更に、ＣＲＣ関数は一方向性関数ではない。このことは、ＣＲＣ関数が可逆的であることを意味している。従って、秘密鍵がＣＲＣ計算に含まれる場合は、秘密鍵を露呈するリスクがある。一方、ＭＩＣ値は、秘密鍵および暗号学的ハッシュ関数を用いて計算される。暗号学的ハッシュ関数は一方向性関数であり、秘密鍵を露呈することはない。ＭＩＣによって提供される完全性保護は、第１フレームのソース、および、第１フレームのコンテンツの完全性を（例えば、変更に対して）認証することに更なる焦点を充てている。故に、局は、Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｆｒａｍｅビットが設定されるか、または、第１フレームの候補としてフレーム本体にＭＭＥを含む、フレームを探してよく、Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｆｒａｍｅビットが設定されず、かつ、フレーム本体にＭＭＥを含まない、フレームは無視する。更に、前述の通り、局は、「非ＡＣＫ」の（フレームの媒体アクセス制御ヘッダ中のサービス品質（ＱｏＳ）制御フィールド中のビットＢ５およびＢ６で示される）ＡＣＫポリシまたは「Ｂｌｏｃｋ  ＡＣＫ」を有するフレームを、第１フレームの候補として探してよく、他のＡＣＫポリシ値を有するフレームは無視してよい。全体としては、第１フレームとして（上記のもののような）一定の基準を満たさないフレームを無視することによって、局は、前にもウェイクアップ信号を偽造した攻撃者に騙されて自らについて明かすといった事態を回避することができる。
【００７９】
受信されたフレームが、上記のような第１フレームの候補として基準をパスした後、局は更に、例えば、受信された第１フレームに含まれる値を用いて局が計算するＭＩＣ値が、受信された第１フレームに含まれるＭＩＣ値に一致しているかどうかを検証することによって、第１フレームの真正性を検証することになる。第１フレームのＭＩＣの検証が成功した場合、局は、第１フレーム（および、第１フレームの前に受信されたウェイクアップ信号）を本物とみなし、例えば、ＲＣＭがウェイクアップしていることを示すために、ＡＰに対する第２フレームの伝送を進める。このとき、ＡＰおよび局は、データを交換し得る。
【００８０】
第１フレームのＭＩＣの検証が不成功に終わった場合、局は、第１フレームおよび既に受信されたウェイクアップ信号を偽とみなす。更に、ＲＣＭをウェイクアップさせてから予め定められた期間内に、および、（例えば、ＣＣＡを用いて検出されるように）チャネルがアイドル状態であると判断されている間に、局が第１フレームを受信しない場合、局は、既に受信されたウェイクアップ信号を偽とみなすか、または、既に受信されたウェイクアップ信号の検出を誤検出の結果とみなす。局がウェイクアップ信号（および、場合によっては第１フレーム）を偽造されたもの、または、誤検出の結果とみなす状況において、局は、ＡＰに応答することなく、ウェイクアップ信号を破棄してよく、ＲＣＭをスリープモードに戻してよい。一般的に、局からの応答がないと、（局のウェイクアップ受信機に対する総当たり攻撃を実行している）攻撃者が、偽造されたウェイクアップ信号のうちのどれが正しいウェイクアップ信号（すなわち、検証に成功し得るＭＩＣを含むウェイクアップ信号）であるかを判断するのが更に難しくなる。
【００８１】
上記のようにウェイクアップが不成功に終わった場合、局は、局がＲＣＭをスリープモードに戻す前に、メモリ、例えば、ＲＣＭと関連付けられる不揮発性メモリを用いて、カウンタ値またはデータログの形でそのイベント（または、それに関連する情報）を記録し得る。例としては、カウンタが、前回の報告以降の、偽造されたウェイクアップ信号、誤検出されたウェイクアップ信号、またはその両方の総数を記録し得る。別の例としては、データログが、偽造された全てのウェイクアップ信号、ウェイクアップ信号の全ての誤検出、またはその両方を、それぞれの記録されたイベントに対するタイムスタンプと共に、古い順に記録し得る。局は、次に局がＲＣＭを用いてＡＰと通信するときに、カウンタまたはデータログを報告し得る。カウンタおよびデータログは、ＡＰが局および／または通信システムの状況、例えば、局が攻撃されているかどうか、システムがセキュリティ脅威に直面しているかどうかなどを診断するのを補助し得る。ＡＰは、この診断を用いて動作の設定またはモードを変更し得る。
【００８２】
図６は、スリープ状態または省電力状態にあるデバイスのうち１つとの通信に参加しているデバイスによって実行される動作、および、交換されるメッセージのダイアグラム６００を示している。ダイアグラム６００は、ＡＰ６０５および局６１０によって実行される動作、および、交換されるメッセージを示している。局６１０は、ウェイクアップ受信機６１２を含む。
【００８３】
ＡＰ６０５は、局６１０の局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを決定する（ブロック６２０）。ＡＰ６０５は、局のＲＣＭが（例えば、ＡＰ６０５と局６１０との間の関連付け手順における能力情報交換の一環として）アクティブになっている間に、シグナリング交換によって局６１０から局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを取得してもよいし、（ローカルまたは遠隔の）メモリから局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを読み出してもよいし、複数の異なる局に関する局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを管理するネットワークエンティティから局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを読み出してもよい。後で、局６１０は、ＲＣＭをスリープ（または省電力）モードにし、ウェイクアップ受信機６１２のスイッチをオンにする。ＡＰ６０５は、局６１０をウェイクアップさせることを決定する（ブロック６２２）。ＡＰ６０５は、局６１０のウェイクアップアドレスを含むウェイクアップ信号を生成する。ウェイクアップアドレスは、平文形式、暗号化形式、または、符号拡散形式で含まれ得る。ＡＰ６０５は、ウェイクアップ信号を伝送する（イベント６２４）。ウェイクアップ信号は、局６１０のウェイクアップ受信機６１２によって受信される。ウェイクアップ受信機６１２は、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップアドレスを取得すべく、ウェイクアップ信号を処理（例えば、解析、解読および／または逆拡散）し得る。ウェイクアップ受信機６１２は、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップアドレスが局６１０のウェイクアップアドレスに一致している（イベント６２６）と判断し、局６１０のＲＣＭをウェイクアップさせる制御信号をアサートする。局６１０のＲＣＭをオンにする（ブロック６２８）。局６１０は、ＣＣＡの実行を開始する（イベント６３０）。間隔６３２が局ＲＣＭウェイクアップレイテンシに相当する。当該局ＲＣＭウェイクアップレイテンシは、局６１０のＲＣＭをオンにするために必要な実際の時間より長いかもしれない。
【００８４】
ＡＰ６０５は、第１フレームを伝送する手順を開始する（ブロック６３４）。第１フレームを伝送する手順は、例えば、ＤＩＦＳ期間にランダムバックオフ時間を加えた時間だけ待つ段階を含む。第１フレームを伝送する手順は、局ＲＣＭウェイクアップレイテンシの満了後に、または、局ＲＣＭウェイクアップレイテンシが満了する（ＤＩＦＳにランダムバックオフ時間を加えた合計待ち時間より短くなるくらい）少し前に開始され得る。その結果、第１フレームの実際の伝送は、局ＲＣＭウェイクアップレイテンシの満了後に行われる。ＡＰ６０５は、第１フレームを伝送する（イベント６３６）。
【００８５】
局６１０は、ＲＣＭを用いて第１フレームを受信し、（第１フレームのソースの）真正性、および、第１フレームの（例えば、変更に対する）完全性を検証する（ブロック６３８）。説明のための例として、局６１０は、局６１０およびＡＰ６０５によって知られている秘密鍵を用いて、第１フレームの真正性および完全性を検証する。なお、局６１０はＲＣＭをウェイクアップさせた後にＣＣＡを実行するが、ＣＣＡ持続時間は第１フレームの受信によって短縮される。考察を目的として、第１フレームの真正性および完全性が検証され、局６１０がＡＰ６０５に第２フレームを伝送する（イベント６４０）。ＡＰ６０５および局６１０は、データを交換する（イベント６４２）。
【００８６】
ある実施形態の例によると、第１フレームは、例えば、カウンタモード（ＣＴＲ）および暗号ブロック連鎖（ＣＢＣ）メッセージ認証符号（ＭＡＣ）プロトコル（ＣＣＭＰ）に基づいて暗号化保護および完全性保護された管理フレーム、例えば、アクションフレームである。代わりに、同様に暗号化保護および完全性保護されたデータフレームが、第１フレームとして使用され得る。しかしながら、局が存在しており、かつ、ウェイクアップしているかどうかが確実に分からなければ、ＡＰが局にデータフレームを伝送するのは（リソースの観点で）無駄かもしれない。妥協策として、短いデータフレームが第１フレームとして使用され得る。例えば、ビジーチャネルをめぐる競合によって、ウェイクアップ信号を伝送してから制限時間内にＡＰが第１フレームを伝送できないか、または、第１フレームより優先度が高い保留中の伝送をＡＰが有する場合、ＡＰは、局がスリープモードに戻ることを予測する。この状況において、ＡＰは、局をウェイクアップさせる試みが失敗したものとみなしてよく、例えば、直ちにまたは後で（例えば、チャネルがビジーではないときなどに）、再び試みることを決定してよい。
【００８７】
図７Ａは、汎用管理フレーム７００を示している。管理フレーム７００は、暗号化保護および完全性保護を適用する前、および、暗号化された第１フレームが受信および解読された後の、平文形式の第１フレームの例である。管理フレーム７００は、フレーム制御フィールド７０５、持続時間フィールド７０７、アドレス１フィールド７０９、アドレス２フィールド７１１、アドレス３フィールド７１３、シーケンス制御フィールド７１５、ハイスループット（ＨＴ）制御フィールド７１７、フレーム本体７１９、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールド７２１を含む。フィールド７０５から７１７は、第１フレームの媒体アクセス制御ヘッダを構成する。フレーム本体フィールド７１９は一般に、媒体アクセス制御プロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）データと呼ばれる。第１フレームが保護されたアクションフレームである場合は、フレーム制御フィールド７０５中のフレームタイプサブフィールドおよびフレームサブタイプサブフィールドが共にその旨を示し、（自らに対する保護をアサートする前、例えば、自らの前にＣＣＭＰヘッダを挿入する前、自らに暗号化を施す前、および、自らの後に暗号化ＭＩＣフィールドを挿入する前の）フレーム本体フィールド７１９は、アクションフィールドを含む。
【００８８】
図７Ｂは、アクションフィールド７５０の形式の例を示している。アクションフィールド７５０は、アクションフィールド７５０に含まれるアクションがウェイクアップ無線アクションであることを示すカテゴリフィールド７５５と、当該アクションのアクションタイプが、例えば、明示的には現在フレーム（例えば、第１フレーム）の真正性を、暗黙的にはウェイクアップ信号の真正性を検証すべきものであることを示すＷＵＲアクションフィールド７５７とを含む。アクションフィールド７５０は、ウェイクアップ情報フィールド７５９を含んでもよい。ウェイクアップ情報フィールド７５９は、ウェイクアップイベントが局による応答を補助するための理由またはパラメータ（例えば、ウェイクアップさせるＲＣＭの識別子）を示すべく存在し得る。ウェイクアップ情報フィールド７５９は、オプションであり得る。 
【００８９】
ある実施形態の例によると、第１フレームに対する真正性保護および完全性保護は、ＩＥＥＥ８０２．１１技術規格のＣＣＭＰによって提供される。ＣＣＭＰは、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＥＳ）暗号化アルゴリズムのＣＢＣ（ＣＣＭ）とＣＴＲとに基づいている。ＣＣＭは、データの機密性のためのＣＴＲと、認証真正性および完全性のためのＣＢＣ−ＭＡＣとを組み合わせたものである。ＣＣＭは、ＭＰＤＵデータフィールド、および、媒体アクセス制御ヘッダの選択されたフィールド（例えば、フレーム制御フィールド７０５、および、アドレスフィールド７０９から７１３）の両方の完全性を保護する。その結果、これらのフィールドは変更または改竄され得ない。ＡＥＳアルゴリズムは、連邦情報処理標準の刊行物（ＦＩＰＳ  ＰＵＢ）＃１９７で定義されており、ＣＣＭは、インターネット技術特別調査委員会（ＩＥＴＦ）Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ（ＲＦＣ）＃３６１０で定義されている。ＣＣＭＰ−１２８処理では、元のＭＰＤＵのサイズが１６オクテット、すなわち、ＣＣＭＰヘッダフィールドが８オクテット、ＭＩＣフィールドが８オクテット拡大される。ＣＣＭＰ−２５６処理では、元のＭＰＤＵのサイズが２４オクテット、すなわち、ＣＣＭＰヘッダフィールドが８オクテット、ＭＩＣフィールドが１６オクテット拡大される。前述の通り、第１フレーム中のＭＩＣフィールドは、第１フレームが本物であり、かつ、変更されていないことを検証するために使用される。ＭＩＣフィールド中の値は、暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数の出力として計算され、（トランスミッタ局側で暗号化を施す前、および、受信局側で解読した後の）第１フレーム中の様々なフィールド、例えば、フレーム制御フィールド７０５、アドレスフィールド７０９から７１３、および、フレーム本体フィールド７１９の値は、暗号学的ハッシュ関数への入力として計算される。暗号鍵は、伝送局と意図された受信局との間でのみ共有される。攻撃者がこれらの様々なフィールドの１つまたは複数の値を変更または改竄することによって第１フレームの偽造を試みる場合は、攻撃者が暗号鍵も所有しない限り、攻撃者は、意図された受信局によって実行される認証真正性検証および完全性検証をうまくパスし得るＭＩＣ値を計算することができない。このため、総当たりによって正しいＭＩＣ値を推測する以外の選択肢が攻撃者には残されない。しかしながら、ＣＣＭＰで使用されるＭＩＣフィールドは、（前述のように）実際にはウェイクアップ信号に含まれ得るＭＩＣフィールドよりもはるかに長い（ひいては、セキュリティの意味で強い）８または１６オクテットである。これによって、偽造された第１フレーム中のＭＩＣ値を、攻撃者が総当たりによって正しく改竄するのは難しくなる。ＣＣＭＰは、リプレイによる改竄を防止する機構も含む。これについては、以下で説明する。従って、受信された第１フレーム中のＭＩＣが認証される場合、第１フレームおよびウェイクアップ信号は本物である確率が極めて高い。
【００９０】
図８は、ＭＰＤＵ８００の例を示している。ＭＰＤＵ８００は、平文フレーム（例えば、管理フレーム７００）がどのようにしてＣＣＭＰで暗号化保護および完全性保護され得るかの例であり得る。ＭＰＤＵ８００は、暗号化保護および完全性保護されている平文フレーム（例えば、管理フレーム７００）の媒体アクセス制御ヘッダ（例えば、フィールド７０５から７１７）からコピーされ得る媒体アクセス制御ヘッダ８０５と、ＣＣＭＰヘッダ８０７と、（フレーム本体７１９の暗号化バージョンであり得る）データフィールド８０９と、ＭＩＣフィールド８１１と、ＦＣＳ８１３とを含む。ＣＣＭＰヘッダ８０７は、長さ８オクテットであり、鍵識別子（ＩＤ）オクテット８２０と、６つの疑似乱数（ＰＮ）オクテット８２２から８３２とを含む。これら６つのＰＮオクテット８２２から８３２は、ＭＰＤＵごとに１ずつインクリメントされ、ＭＩＣ値を計算してリプレイ攻撃を防止するために使用される。（意図された受信側によって実行される）解読処理では、例えば、セッションのために維持されるリプレイカウンタよりもＭＰＤＵ中のＰＮが大きいことを実証することによって、ＭＰＤＵのリプレイを防止する。キーＩＤオクテット８２０は、予備フィールド８３５と、ＭＰＤＵヘッダが有線同等プロトコル（ＷＥＰ）ヘッダによって４オクテット拡張される代わりに、ＣＣＭＰヘッダによって８オクテット拡張されることを示すために「１」に設定される、Ｅｘｔ  ＩＶビット８３７とを含む。キーＩＤオクテット８２０は、鍵ＩＤフィールド８３９も含む。鍵ＩＤフィールド８３９は、ＣＣＭＰが使用されると、値「２」に設定される。
【００９１】
伝送局（例えば、ＡＰ６０５）は、媒体アクセス制御ヘッダ８０５中の様々なフィールド（例えば、フレーム制御フィールド７０５、および、アドレスフィールド７０９から７１３）を用いることによって、追加認証データ（ＡＡＤ）を構築する。このとき、伝送局は、ＡＡＤと、ＰＮオクテット８２２から８３２に従って生成されるＮｏｎｃｅ値と、平文フレームのフレーム本体（例えば、フレーム本体７１９）と、暗号鍵とを用いて、暗号化されたデータおよび暗号化されたＭＩＣを生成し、これらをデータフィールド８０９およびＭＩＣフィールド８１１にそれぞれ含める。ＭＩＣは、第１フレーム中の様々なフィールドの値および暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される値である。ＭＩＣは、解読後に、フレーム本体中のＭＰＤＵ平文データの真正性および完全性を検証するために、対象受信局（例えば、局６１０）によって使用される。第三者である攻撃者は、伝送局と対象受信局との間で共有される暗号鍵を知らなければ、データを改竄することができず、それを知っていれば、受信局によって実行される検証をパスし得るＭＩＣを生成する。
【００９２】
対象受信局（例えば、局６１０）は、ＣＣＭ受信側処理を実行する。ＣＣＭ受信側処理では、暗号鍵（伝送局によって使用されるのと同じ鍵）と、受信された媒体アクセス制御ヘッダ８０５から構築されるＡＡＤと、ＰＮオクテット８２２から８３２と、ＭＩＣ８１１と、（データ８０９からの）ＭＰＤＵ暗号文データとを用いてＭＰＤＵ平文データを復元し、ＭＩＣ８１１を用いてＡＡＤおよびＭＰＤＵ平文データの完全性をチェックする。ＭＩＣのチェックは、（解読後の）ＭＩＣ８１１と、暗号鍵と受信された第１フレーム中の様々なフィールドの値とに従って受信側により生成されるＭＩＣとをマッチングさせることによって実行される。ＭＰＤＵ平文は、ＣＣＭ受信側処理によって返信され、ＭＩＣチェックが成功した場合のみ、更なる処理へと回される。 
【００９３】
他の実施形態の例によると、第１フレームに対する真正性保護および完全性保護は、ＩＥＥＥ８０２．１１技術規格で定義されているブロードキャスト／マルチキャスト完全性プロトコル（ＢＩＰ）によって提供される。ＢＩＰは、グループ宛てのロバストな管理フレームに対して完全性保護およびリプレイ保護を提供する。ＢＩＰとＣＣＭＰとの間の重要な違いは、ＢＩＰがフレーム本体中のＭＰＤＵデータの機密性を保護しないこと、すなわち、ＭＰＤＵデータが暗号化されないことにある。この状況において、第１フレームのフレーム形式は、フレーム本体（例えば、フレーム本体７１９）がアクションフィールド（例えば、アクションフィールド７５０）を含んでいるだけでなく、ＭＭＥも含んでいることを除けば、図７Ａに示されているようなものである。ＭＭＥは、ＭＩＣ値を含むＭＩＣフィールドと、ＭＩＣ値を計算するために使用される完全性グループ一時鍵（ＩＧＴＫ）を識別する鍵ＩＤフィールドと、６オクテットのシーケンス番号を含むＩＧＴＫパケット番号（ＩＰＮ）フィールドとを含む。当該６オクテットのシーケンス番号は、前述のＣＣＭＰで使用されるＰＮオクテットと同様に、ＭＩＣ値を計算してリプレイを検出するために使用される。ＢＩＰの伝送処理および受信処理の詳細は、ＩＥＥＥ規格８０２．１１−２０１２で定義されている。
【００９４】
上記のＣＣＭＰまたはＢＩＰを用いた実施形態の例に加えて、第１フレームが、第１フレームの値を用いて生成されるＭＩＣ値（リプレイに対抗するためのシーケンス番号を含む）と、ＡＰと局との間で共有される秘密鍵と、暗号学的ハッシュ関数とを含んでいる限りは、第１フレームの真正性検証および完全性検証が、他のセキュリティプロトコルおよびセキュリティアルゴリズムを用いることによって提供され得る。
【００９５】
一実施形態例によると、第２フレームは、局のＲＣＭ（例えば、局６１０のＲＣＭ６１２）がウェイクアップしていることを示し、かつ、相手にデータ送信の開始を促す、８０２．１１制御フレーム、例えば、電力節約ポーリング（ＰＳ−Ｐｏｌｌ）フレームである。８０２．１１規格によると、制御フレームは、制御フレームのフレームチェックサム（ＦＣＳ）フィールドを含めて、暗号化されない。ＦＣＳ値は伝送誤りをチェックするためだけに使用され、フレームのコンテンツの真正性を検証するためには使用され得ない。なぜなら、ＦＣＳ値は、それ自体が容易に改竄され得るからである。
【００９６】
他の実施形態の例によると、第２フレームは、ＣＣＭＰに従って暗号化保護および完全性保護された、または、ＢＩＰに従って完全性保護された管理フレーム（例えば、平文形式の管理フレーム７００、および、暗号化形式のＭＰＤＵ８００）でもある。従って、ソース（すなわち、局）の真正性および第２フレームの完全性をＡＰが検証できるように、第２フレームはＭＩＣも含んでおり、これによって、攻撃者が局になりすますのを阻止する。この場合は、局６１０が第２フレームの伝送局であり、ＡＰ６０５が第２フレームの受信局である。ＡＰ６０５は、ＣＣＭ受信側処理またはＢＩＰ受信側処理を実行して、第２フレームの完全性をチェックしてよく、より具体的には、第２フレームで受信されたＭＩＣが、第２フレーム中の様々なフィールドの値、および、ＡＰ６０５と局６１０との間で共有される暗号鍵に従って再構成されたＭＩＣに一致しているかどうかをチェックしてよい。ＡＰは、ＡＰが第２フレームの真正性および完全性を確認できる場合のみ、局へのデータ送信を開始し得る。第２フレームと第１フレームとの間の違いは、第２フレーム中のアクションフィールド（例えば、アクション７５０）がＷＵＲアクションフィールド（例えば、ＷＵＲアクションフィールド７５７）に異なる値を含むことで、第２フレームに含まれるアクションのアクションタイプが、局のＲＣＭがウェイクアップしていることを示すべきであること、および、（相手が第２フレームのソースを信頼できる場合は）相手にデータ送信の開始を促すべきであることを示し得ることにある。
【００９７】
図９は、ＲＣＭをスリープ状態または省電力状態にしている局をウェイクアップさせて当該局と通信する、ＡＰにおいて生じる動作９００の例のフロー図を示している。動作９００は、ＡＰが、ＲＣＭをスリープモードにしている局をウェイクアップさせて当該局と通信する際に、ＡＰにおいて生じる動作を示し得る。
【００９８】
動作９００は、ＡＰが局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを決定する段階（ブロック９０５）から開始する。ＡＰは、局がＲＣＭを（例えば、ＡＰ６０５と局６１０との間の関連付け手順における能力情報交換の一環として）スリープモードにする前に、シグナリング交換によって局から局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを取得したかもしれないし、（ローカルまたは遠隔の）メモリから局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを読み出したかもしれないし、複数の異なる局に関する局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを管理するネットワークエンティティから局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを読み出したかもしれない。局がＲＣＭをスリープモードにし、ウェイクアップ受信機のスイッチをオンにしてしばらく経ってから、ＡＰは局をウェイクアップさせることを決定する。ＡＰは、ウェイクアップ信号を生成および伝送する（ブロック９１０）。ＡＰは、第１フレームを生成する（ブロック９２０）。ＡＰは、ＡＰがウェイクアップ信号の伝送を終了した後に開始する局ＲＣＭウェイクアップレイテンシが満了した後、第１フレームを伝送する（ブロック９２５）。第１フレームは、無線アクセス技術（ＲＡＴ）、および、局のＲＣＭと関連付けられる周波数帯域で伝送される。ＡＰは、局から第２フレームを受信する（ブロック９３０）。第２フレームは、アクティブ度の表示および／または局からの応答であり得る。ＡＰおよび局は、データを交換する（ブロック９３５）。ＡＰは、局とのデータ交換を開始する前に、（ＭＩＣがチェックするかどうかを検証することによって）第２フレームの真正性および完全性を検証し得る。
【００９９】
図１０は、ウェイクアップさせられてＡＰと通信する局において生じる動作１０００の例のフロー図を示している。動作１０００は、局がウェイクアップしてＡＰと通信する際に、局において生じる動作を示し得る。局は、ウェイクアップ受信機がアクティブになっている、スリープモードにあるＲＳＭを有する。
【０１００】
動作１０００は、局のＲＳＭをスリープモードにした状態、および、局のウェイクアップ受信機をアクティブにした状態で開始する。局のウェイクアップ受信機は、ウェイクアップ信号を受信する（ブロック１００５）。ウェイクアップ受信機は、ウェイクアップ信号を処理する。ウェイクアップ信号中のウェイクアップアドレスが局のウェイクアップアドレスに一致しているならば、ウェイクアップ受信機は、局のＲＣＭをウェイクアップさせる（ブロック１０１０）。ウェイクアップ受信機は、制御信号の値をアサートすることによって、局をウェイクアップさせ得る。局は、第１フレームが所定の時間閾値内に受信されるかどうか（ブロック１０２０）を判断するためにチェックを実行し得る。局は、ウェイクアップしたばかりのＲＣＭを用いて第１フレームの受信を試み得る。局は、第１フレームとして予め指定された基準を満たさない、受信された任意のフレームを破棄し得る。所定の時間閾値は、ウェイクアップ信号を受信してから第１フレームの受信を断念するまでに局が待つ時間の限度を提供する。所定の時間閾値は、技術規格、通信システムのオペレータにより規定されたものであってもよいし、局およびＡＰにより合意されたものであってもよい。第１フレームが所定の時間閾値内に受信される場合、局は、第１フレームのＭＩＣが確認されるかどうか（ブロック１０２５）を判断するためにチェックを実行する。ＭＩＣが確認される場合、局は、第１フレームおよびウェイクアップ信号を本物と判断し、第２フレームを伝送する（ブロック１０３０）。第２フレームは、局のＲＣＭがウェイクアップしているという表示をＡＰに提供する。第２フレームは、第２フレーム（すなわち、局）のソースの真正性と第２フレームの（例えば、変更に対する）完全性とをＡＰが検証できるように、完全性保護されてもよく、これによって、攻撃者が局になりすますのを阻止する。局およびＡＰは、データを交換する（ブロック１０３５）。第１フレームが所定の閾値内に受信されなかった場合、局は、第２フレームまたは、任意の他のフレームを伝送することなく、ウェイクアップ信号を破棄し、ＲＣＭをスリープモードに戻す（ブロック１０４０）。同様に、ＭＩＣの検証が成功しなかった場合（ブロック１０２５）、局は、第２フレームまたは、任意の他のフレームを伝送することなく、ウェイクアップ信号を破棄し、ＲＣＭをスリープモードに戻す。局は、ＲＣＭ（およびメモリ）をスリープモードに戻す前に、ＲＣＭと関連付けられるメモリを用いて不成功のウェイクアップイベントを記録し得る。局は、後で局がＲＣＭをウェイクアップさせてＡＰと通信するときに、ＡＰがネットワーク状況を診断して任意の異常に応答するのを補助すべく、記録されている不成功のウェイクアップイベントを全てＡＰに報告し得る。 
【０１０１】
ウェイクアップ信号の真正性を検証する機能を、（ウェイクアップ受信機によって受信および処理される）ウェイクアップ信号そのものではなく、（ウェイクアップ信号の後に伝送され、ウェイクアップ後に局のＲＣＭによって受信および処理される）第１フレームに置くことによって、ウェイクアップ受信機は著しく簡易化される。その結果、ウェイクアップ受信機の実装における低コスト、および、ウェイクアップ受信機の動作における低消費電力につながる。第１フレームの真正性を検証するために使用されるＲＣＭは、既存の通信規格に準拠しており、当該通信規格は、第１フレームの真正性を検証するために使用されるセキュリティアルゴリズムを既にサポートしている。従って、更なる複雑性がＲＣＭに追加されることはない。ＭＩＣ値とリプレイに対抗するためのシーケンス番号とを主に含むウェイクアップ信号の真正性を検証するために必要な情報を、ウェイクアップ信号から第１フレームに移すことによって、係る情報を示すシグナリングオーバヘッドは、ウェイクアップ信号の伝送に通常使用されるオンオフキーイング（ＯＯＫ）方式を用いる代わりに、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）レベル、ならびに、より高い変調符号化（ＭＣＳ）レベルなどの高度な伝送方式を用いて保持され得るため、チャネル占有時間を減らすことができる。要約すると、本明細書で開示する技術は、ウェイクアップ無線を、低消費電力であるとされる様々な無線通信デバイスに使用されている普通のＲＣＭを補助する、シンプルながらもセキュリティの点ではロバストな機能にするのに役立つ。
【０１０２】
ある実施形態の例によると、ＡＰおよび局は、局がウェイクアップ後初めてＡＰに第２フレーム（例えば、ウェイクアップした旨の表示）を伝送する前に、局が第１フレームを受信し、かつ、当該第１フレームの真正性および完全性を検証する必要があるかどうかを交渉および構成する。説明のための例として、ウェイクアップ受信機に対する悪意ある攻撃が報告または検出されていない安全な環境にＡＰがあるとＡＰが判断するとき、ＡＰは、局が前述の他の伝送要件（例えば、技術規格で規定されているＣＣＡ要件）を満たしている限り、局が、ウェイクアップ受信機を用いてＲＣＭをウェイクアップさせた後に、第１フレームの受信も、受信された第１フレームの検証も必要とせずに伝送することを許可されていることを局に示し得る。一方、攻撃（または不成功のウェイクアップイベント）が報告または検出された場合、または、係るイベントの数が閾値を超えた場合、ＡＰは、伝送前に、局が第１フレームを受信し、かつ、受信された第１フレーム（の真正性および完全性）を検証する必要があることを局に示し得る。この状況において、ＡＰは、ウェイクアップ信号を伝送してから所定の制限時間内に第１フレームを伝送することをコミットする（またはさもなければ、ＡＰがウェイクアップ信号を伝送してから所定の制限時間内に第１フレームを伝送できない場合、ＡＰは、局をウェイクアップさせる試みが失敗したものとみなし得る）。どちらの状況においても（すなわち、第１フレームを要求するか要求しないかに関わらず）、局の動作モードの表示は、ＲＣＭがスリープモードになる前、および、ウェイクアップ信号の使用前に、局のＲＣＭにより受信される設定メッセージでＡＰによって伝送され得る。代わりに、表示（例えば、表示ビット）は、ウェイクアップ信号に含まれてよく、ウェイクアップ受信機によって受信される。
【０１０３】
本明細書で提示する考察は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線アクセス技術を用いた例に焦点を充てているが、本明細書で説明する発明技術は、他の競合ベースの無線アクセス技術、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＩＥＥＥ８０２．１５．４／ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、３ＧＰＰ  ＬＴＥアンライセンス（ＬＴＥ−Ｕ）、ライセンス補助アクセス（ＬＡＡ）、ＭｕＬＴＥＦｉｒｅなどにも適用され得る。
【０１０４】
図１１は、本明細書で説明する方法を実行するための、ある実施形態に係る処理システム１１００のブロック図を示している。当該処理システム１１００は、ホストデバイスに設置され得る。図示の通り、処理システム１１００は、図１１に示されているように配置され得る（または、され得ない）プロセッサ１１０４と、メモリ１１０６と、インタフェース１１１０から１１１４とを含む。プロセッサ１１０４は、計算および／または他の処理関連作業を実行するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合であってよく、メモリ１１０６は、プロセッサ１１０４により実行するためのプログラミングおよび／または命令を記憶するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合であり得る。ある実施形態によると、メモリ１１０６は、非一時的コンピュータ可読媒体を含む。インタフェース１１１０、１１１２、１１１４は、処理システム１１００が他のデバイス／コンポーネントおよび／またはユーザと通信することを可能にする任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合であり得る。例えば、インタフェース１１１０、１１１２、１１１４のうちの１つまたは複数が、プロセッサ１１０４から、ホストデバイスおよび／または遠隔デバイスに設置されたアプリケーション（例えば、センサ）に対してデータメッセージ、制御メッセージまたは管理メッセージを伝達するように適合させられ得る。別の例としては、インタフェース１１１０、１１１２、１１１４のうちの１つまたは複数が、ユーザまたはユーザデバイス（例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）など）が処理システム１１００とインタラクト／通信することを可能にするように適合させられ得る。処理システム１１００は、長期記憶装置（例えば、不揮発性メモリなど）のような、図１１には示されていない更なるコンポーネントを含み得る。
【０１０５】
幾つかの実施形態によると、処理システム１１００は、遠隔通信ネットワークにアクセスしているか、または、さもなければ遠隔通信ネットワークの一部であるネットワークデバイスに含まれる。一例によると、処理システム１１００は、無線遠隔通信ネットワークまたは有線遠隔通信ネットワークにおけるネットワーク側デバイス、例えば、基地局、中継局、スケジューラ、コントローラ、ゲートウェイ、ルータ、アプリケーションサーバ、または遠隔通信ネットワークにおける任意の他のデバイスにある。他の実施形態によると、処理システム１１００は、無線遠隔通信ネットワークまたは有線遠隔通信ネットワークにアクセスするユーザ側デバイス、例えば、移動局、ユーザ機器（ＵＥ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット、ウェアラブル通信デバイス（例えば、スマートウォッチなど）、または遠隔通信ネットワークにアクセスするように適合させられている任意の他のデバイスにある。
【０１０６】
幾つかの実施形態によると、インタフェース１１１０、１１１２、１１１４のうちの１つまたは複数が、遠隔通信ネットワークを介してシグナリングを伝送および受信するように適合させられているトランシーバに処理システム１１００を接続する。図１２は、遠隔通信ネットワークを介してシグナリングを伝送および受信するように適合させられているトランシーバ１２００のブロック図を示している。トランシーバ１２００は、ホストデバイスに設置され得る。図示の通り、トランシーバ７００は、ネットワーク側インタフェース１２０２と、カプラ１２０４と、トランスミッタ１２０６と、受信機１２０８と、信号プロセッサ１２１０と、デバイス側インタフェース１２１２とを備える。ネットワーク側インタフェース１２０２は、無線遠隔通信ネットワークまたは有線遠隔通信ネットワークを介してシグナリングを伝送または受信するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含み得る。カプラ１２０４は、ネットワーク側インタフェース１２０２を介して双方向通信を容易にするように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含み得る。トランスミッタ１２０６は、ベースバンド信号を、ネットワーク側インタフェース１２０２を介した伝送に適した変調搬送波信号に変換するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合（例えば、アップコンバータ、電力増幅器など）を含み得る。受信機１２０８は、ネットワーク側インタフェース１２０２を介して受信される搬送波信号をベースバンド信号に変換するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合（例えば、ダウンコンバータ、低雑音増幅器など）を含み得る。広帯域通信信号を受信するように適合させられているコンポーネントに加えて、受信機１２０８は更に、狭帯域ウェイクアップ信号を受信するように適合させられているコンポーネントを含み得る。代わりに、狭帯域ウェイクアップ信号を受信するように適合させられているコンポーネントを含むウェイクアップ受信機が、プロセッサ（例えば、信号プロセッサ１２１０）への接続を有する受信機１２０８と並行して実装される。これによって、ウェイクアップ受信機は、プロセッサをウェイクアップさせることができ、当該プロセッサは、これに応答して、スリープモードになっているかもしれない、受信機１２０８、トランスミッタ１２０６、および、任意の他のコンポーネントをウェイクアップさせる。信号プロセッサ１２１０は、ベースバンド信号を、デバイス側インタフェース１２１２を介した通信に適したデータ信号に変換するか、または逆変換するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含み得る。デバイス側インタフェース１２１２は、信号プロセッサ１２１０とホストデバイス内のコンポーネント（例えば、処理システム１１００、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）ポートなど）との間でデータ信号を伝達するように適合させられている任意のコンポーネントまたはコンポーネントの集合を含み得る。
【０１０７】
トランシーバ１２００は、任意のタイプの通信媒体を介してシグナリングを伝送および受信し得る。幾つかの実施形態によると、トランシーバ１２００は、無線媒体を介してシグナリングを伝送および受信する。例えば、トランシーバ１２００は、無線遠隔通信プロトコル、例えば、セルラプロトコル（例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）など）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコル（例えば、Ｗｉ−Ｆｉなど）、または、任意の他のタイプの無線プロトコル（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信（ＮＦＣ）など）に従って通信するように適合させられている無線トランシーバであり得る。係る実施形態において、ネットワーク側インタフェース１２０２は、１つまたは複数のアンテナ／放射要素を備える。例えば、ネットワーク側インタフェース１２０２は、単一のアンテナ、複数の別個のアンテナ、またはマルチレイヤ通信、例えば、単入力多出力（ＳＩＭＯ）、多入力単出力（ＭＩＳＯ）、多入力多出力（ＭＩＭＯ）などのために構成されているマルチアンテナアレイを含み得る。他の実施形態によると、トランシーバ１２００は、有線媒体、例えば、ツイストペアケーブル、同軸ケーブル、光ファイバなどを介してシグナリングを伝送および受信する。特定の処理システムおよび／またはトランシーバが、示されているコンポーネントの全て、または、当該コンポーネントのサブセットのみを用いてよく、統合レベルがデバイスごとに異なり得る。
【０１０８】
本明細書で提供する実施形態に係る方法の１つまたは複数のステップが、対応するユニットまたはモジュールによって実行され得ることを理解されたい。例えば、伝送ユニットまたは伝送モジュールによって信号が伝送され得る。受信ユニットまたは受信モジュールによって信号が受信され得る。処理ユニットまたは処理モジュールによって信号が処理され得る。ウェイクアップユニット／モジュール、配置ユニット／モジュール、暗号化ユニット／モジュール、解読ユニット／モジュール、決定ユニット／モジュール、および／または生成ユニット／モジュールによって、他のステップも実行され得る。それぞれのユニット／モジュールが、ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせであり得る。例えば、ユニット／モジュールのうちの１つまたは複数が、集積回路、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であり得る。
【０１０９】
本開示およびその利点について詳しく説明してきたが、本明細書では、添付の請求項で定義される本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換および修正が行われ得ることを理解されたい。
【図１】
2019526980.tif 000003
【図２】
2019526980.tif 000004
【図３】
2019526980.tif 000005
【図４Ａ】
2019526980.tif 000006
【図４Ｂ】
2019526980.tif 000007
【図５】
2019526980.tif 000008
【図６】
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【図７Ａ】
2019526980.tif 000010
【図７Ｂ】
2019526980.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019526980.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月5日(2019.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェイクアップ受信機を用いて局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせる方法であって、
前記局が前記ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信する段階であって、前記ウェイクアップ信号は、前記局の識別子を含む、受信する段階と、
前記局が前記ＲＣＭをスリープモードからウェイクアップさせる段階と、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、前記第１フレームの完全性が確認される場合に、前記局が第２フレームを伝送する段階と、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記局が前記ＲＣＭを前記スリープモードにして、前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする段階と
を備える方法。
【請求項２】
前記第１フレームは、カウンタモード（ＣＴＲ）および暗号ブロック連鎖（ＣＢＣ）メッセージ認証符号（ＭＡＣ）プロトコル（ＣＣＭＰ）、または、ブロードキャスト／マルチキャスト完全性プロトコル（ＢＩＰ）に従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２フレームは、ＣＣＭＰまたはＢＩＰに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第２局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせるように構成されている第１局を動作させる方法であって、
前記第１局が前記第２局にウェイクアップ信号を伝送する段階と、
前記第１局が、メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成する段階であって、前記ＭＩＣは、前記第１フレーム中の値および第１暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成する段階と、
前記第１局がレイテンシ期間の満了後に前記第２局に対して前記第１フレームを伝送する段階であって、前記レイテンシ期間は、前記第２局の前記ＲＣＭをウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送する段階と、
前記第１局が前記第２局から第２フレームを受信する段階と
を備える方法。
【請求項５】
前記方法は更に、前記第１局が前記第２局にデータを伝送する段階を備え、前記第２フレームは、第２ＭＩＣを含み、前記方法は更に、前記データを伝送する段階の前に、前記第２ＭＩＣが、前記第２フレーム中の値および第２暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される第３ＭＩＣに一致していると前記第１局が判断する段階を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１局が、前記第２局から受信される不成功のウェイクアップイベントの報告、または、前記報告の欠如に基づいて、動作モードを決定する段階であって、報告された不成功のウェイクアップイベントの数が閾値を超えている場合は、前記動作モードに前記第１フレームの完全性検証が必要であり、前記報告された不成功のウェイクアップイベントの数が前記閾値を超えていない場合、または、前記不成功のウェイクアップイベントの報告がない場合は、前記動作モードに前記第１フレームの前記完全性検証が不要である、決定する段階を更に備える、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
プロセッサと、
前記プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体と
を備える局であって、前記プログラミングは、
ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信することであって、前記ウェイクアップ信号は、前記局の識別子を含む、受信することと、
無線通信モジュール（ＲＣＭ）をスリープモードからウェイクアップさせることと、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、前記第１フレームの完全性が確認される場合に、第２フレームを伝送することと、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記ＲＣＭを前記スリープモードにし、前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにすることと
を行うように前記局を構成する命令を含む、局。
【請求項８】
前記プログラミングは、
前記第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成することと、
前記第１ＭＩＣと前記第１フレーム中の第２ＭＩＣとをマッチングさせることによって、前記第１フレームの前記完全性を検証することと
を行うように前記局を構成する命令を含む、請求項７に記載の局。
【請求項９】
前記プログラミングは、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、前記ＲＣＭを前記スリープモードにして前記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、前記ウェイクアップ信号を破棄するように前記局を構成する命令を含む、請求項７または８に記載の局。
【請求項１０】
前記プログラミングは、前記第１フレームの完全性検証が必要であることを示すインジケータを受信するように前記局を構成する命令を含む、請求項７から９の何れか一項に記載の局。
【請求項１１】
前記プログラミングは、前記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送するように前記局を構成する命令を含む、請求項７から１０の何れか一項に記載の局。
【請求項１２】
前記プログラミングは、
前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されない場合、または、前記ＲＣＭをウェイクアップさせてから前記所定の時間内に前記第１フレームが受信されるが、前記第１フレームの前記完全性が確認されない場合に、不成功のウェイクアップイベントを記録することと、
前記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して、記録された前記不成功のウェイクアップイベントを報告することと
を行うように前記局を構成する命令を含む、請求項７から１１の何れか一項に記載の局。
【請求項１３】
プロセッサと、前記プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを備える第１局であって、前記プログラミングは、
第２局にウェイクアップ信号を伝送することと、
メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成することであって、前記ＭＩＣは、前記第１フレーム中の値および暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成することと、
レイテンシ期間の満了後に前記第２局に前記第１フレームを伝送することであって、前記レイテンシ期間は、前記第２局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送することと、
前記第２局から第２フレームを受信することと
を行うように前記第１局を構成する命令を含む、第１局。
【請求項１４】
前記プログラミングは、
前記第２局から不成功のウェイクアップイベントの報告を受信することと、
前記第１フレームの完全性検証が必要であるかどうかを判断することと
を行うように前記第１局を構成する命令を含む、請求項１３に記載の第１局。
【請求項１５】
前記プログラミングは、前記第１フレームの前記完全性検証が必要であることを示すインジケータを伝送するように前記第１局を構成する命令を含む、請求項１４に記載の第１局。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図３は、低電力のウェイクアップ無線（ＬＰ−ＷＵＲ）を有するＩＥＥＥ８０２．１１通信システム３００の例を示している。通信システム３００は、伝送デバイス３０５および受信デバイス３１０を含む。伝送デバイス３０５は、とりわけ、進化型８０２．１１ＲＣＭ（「８０２．１１＋」と表示）３０７を含む。進化型８０２．１１ＲＣＭ３０７は、ウェイクアップパケットの伝送を含む、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングおよびＬＰ−ＷＵＲシグナリングを用いた通信ができる。ウェイクアップパケットの少なくともペイロード部分が、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングよりもはるかに狭いチャネル帯域幅で伝送され得る。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングは、２０ＭＨｚのチャネル帯域幅で伝送されてよく、ウェイクアップパケットのペイロードは、５ＭＨｚ以下のチャネル帯域幅で伝送されてよい。帯域幅が狭まると、受信デバイス３１０におけるコストおよび消費電力のような、意図されたウェイクアップ受信機のコストおよび消費電力を削減するのに役立つ。オンオフキーイング（ＯＯＫ）などのシンプルな変調符号化方式（ＭＣＳ）は、低電力のシンプルな受信機を推進すべくウェイクアップパケットを伝送するものとみなされている。しかしながら、ＯＯＫ変調は、他のＭＣＳよりも所与の信号対雑音比（ＳＮＲ）の受信範囲が短い傾向にある。帯域幅が狭まると、通過帯域内の伝送電力スペクトル密度（ひいては、受信されたＳＮＲ）を上げるのに役立つ。より狭い通過帯域内の受信されたＳＮＲが高まると、ＯＯＫ変調がウェイクアップパケットの受信範囲に及ぼす悪影響をオフセットする、または、部分的にオフセットするのに役立つ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
ハイライト部分３３０は、ウェイクアップパケット、例えば、ウェイクアップパケット３２５の例の詳細図面を提供している。ウェイクアップパケットは、プリアンブル３３２およびペイロード３３４を含む。通信システム３００内の８０２．１１対応デバイスとの互換性を維持すべく、プリアンブル３３２は、８０２．１１規格シグナリングに準拠しているチャネル帯域幅、例えば２０ＭＨｚで伝送される８０２．１１レガシプリアンブルである。プリアンブル３３２は、ＬＰ−ＷＵＲ３１４などのＬＰ−ＷＵＲによって検出されるべきではない。なぜなら、ＬＰ−ＷＵＲの受信機帯域幅では通常、プリアンブル３３２などの８０２．１１レガシプリアンブルを受信するのに不十分だからである。代わりに、プリアンブル３３２は、レガシ８０２．１１デバイスを対象としており、これらがペイロード３３４の伝送中に伝送するのを防止する。ペイロード３３４の持続時間を示すためには、プリアンブル３３２中のＬｅｇａｃｙ  ＳＩＧＮＡＬフィールド（Ｌ−ＳＩＧ）のＲＡＴＥサブフィールドおよびＬＥＮＧＴＨサブフィールドが使用される。ペイロード３３４は、ＯＯＫなどのシンプルな変調方式を用いて変調される情報を含み、より狭いチャネル帯域幅、例えば、５ＭＨｚ以下で伝送される。従って、レガシ８０２．１１デバイスは通常、ペイロード３３４を正しく復号できないことになる。しかしながら、レガシ８０２．１１デバイスは、プリアンブル３３２を検出することができる。なぜなら、プリアンブル３３２は、レガシ８０２．１１規格の帯域幅および信号形式に完全に応じているからである。故に、プリアンブル３３２を受信および処理した後、レガシ８０２．１１デバイスは、少なくとも、ＲＡＴＥサブフィールドおよびＬＥＮＧＴＨサブフィールドの値を用いて計算される持続時間にわたってチャネルがビジーになることを認識した後、ペイロード３３４がＩＥＥＥ８０２．１１規格シグナリングに応じているかのように、ペイロード３３４の伝送中に伝送する試みを一時中断する。なお、ＯＯＫ変調は、ＯＦＤＭトランスミッタを用いて比較的小さな修正と共に実装されてよく、例えば、進化型８０２．１１ＲＣＭ３０７は、ＯＦＤＭ変調通信ができるだけでなく、ＯＯＫ変調波形に応じた信号を伝送することもできる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
図４Ａは、ウェイクアップパケット４００の例の詳細図面を示している。ウェイクアップパケット４００は、プリアンブル４０５およびペイロード４１０を含む。プリアンブル４０５は、（伝送帯域幅を含めて）８０２．１１技術規格に準拠しており、Ｌｅｇａｃｙショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ）４０６、Ｌｅｇａｃｙロングトレーニングフィールド（Ｌ−ＬＴＦ）４０７、およびＬ−ＳＩＧ４０８を含む。ペイロード４１０は、プリアンブル４０５より狭い帯域幅で伝送される。ペイロード４１０は、ウェイクアッププリアンブル４１１および媒体アクセス制御ヘッダ（例えば、受信機アドレス）４１２を含む複数のフィールドを有する。ウェイクアッププリアンブル４１１は、ウェイクアップシーケンスを含む。ウェイクアップシーケンスは、例えば、ペイロード４１０の剰余をサンプリングおよび検出するタイミングをＬＰ−ＷＵＲが取得するのを補助すべく、良好な自己相関プロパティを所有する疑似乱数シーケンスであり得る。媒体アクセス制御ヘッダ４１２は、ウェイクアップパケット４００がウェイクアップさせることを意図している受信デバイスの識別子（例えば、ウェイクアップアドレス）を含む。ペイロード４１０は、フレーム本体４１３およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）４１４も含み得る。フレーム本体４１３は、ウェイクアップする理由または制御パラメータといった他の情報も含み得る。ＦＣＳ４１４は、ウェイクアップパケット４００の完全性をチェックする巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含む。なお、ＣＲＣによって提供される完全性チェックは、伝送誤りを検出することだけを目的としており、メッセージの真正性を検証することは目的としていない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
ここで参照によって本明細書に組み込まれるＩＥＥＥ８０２．１１ＲＥＶｍｃによると、スリープモードに入った後でアクティブモードに戻る局は、局に伝送の開始が許可される前に、局がネットワーク割り振りベクトル（ＮＡＶ）を設定できる有効フレームが検出されるまで、または、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙに等しい期間（概して、約５〜１０ミリ秒）が満了するまでのうち、どちらか早い方のタイミングまで、クリアチャネル評価（ＣＣＡ）を実行するものとする。局に対して設定される要件は、遠い側の局から近い側の局への伝送の途中で局がウェイクアップした後、局がビジーチャネルをアイドルチャネルと誤解すること、および、その誤解により伝送を開始して近い側の局への干渉を引き起こすことがないように保証することである。係る要件がないと、局は以下の２つの理由によってビジーチャネルをアイドルチャネルと誤解し得る。１つ目は、進行中の伝送の途中でウェイクアップすると、局は伝送のＭＡＣヘッダ中の持続時間フィールドを復号する機会を逃す（ひいては、ＮＡＶを設定する機会を逃す）ため、仮想の搬送波感知（ＣＳ）機能を用いてビジーチャネルを検出することができないことである。２つ目は、伝送信号は遠い側の局から伝送されるため、それが局に達するとき、伝送信号は、局が物理ＣＳ機能を用いることによって、すなわち、エネルギー検出によってそれを検出できなくなるほど弱められ得ることである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
ＡＰ５０５は、局５１０（ブロック５２０）をウェイクアップさせることを決定する。ＡＰ５０５は、局５１０のウェイクアップアドレスを含むウェイクアップ信号を生成する。ウェイクアップアドレスは、平文形式、暗号化形式、または、符号拡散形式で含まれ得る。ＡＰ５０５は、ウェイクアップ信号を伝送する（イベント５２２）。ウェイクアップ信号は、局５１０のウェイクアップ受信機５１２によって受信される。ウェイクアップ受信機５１２は、ウェイクアップ信号に含まれるウェイクアップアドレスを取得すべく、ウェイクアップ信号を処理（例えば、解析、解読および／または逆拡散）し得る。ウェイクアップ受信機５１２は、ウェイクアップ信号中のウェイクアップアドレスが局５１０のウェイクアップアドレスに一致している（イベント５２４）と判断し、局５１０のＲＣＭをウェイクアップさせる制御信号をアサートする。デバイスのＲＣＭをウェイクアップさせるシステムおよび方法の例の詳しい考察が、２０１６年８月３日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｗａｋｉｎｇ  Ｕｐ  ａ  Ｒａｄｉｏ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｍｏｄｕｌｅ  ｏｆ  ａ  Ｄｅｖｉｃｅ」と題する、同時に譲渡された米国仮出願第６２／３７０５０９号に提示されている。当該出願は、ここで参照によって本明細書に組み込まれる。局５１０のＲＣＭをオンにするか、または、起動させる（ブロック５２６）。起動したＲＣＭがＩＥＥＥ８０２．１１  ＲＣＭである場合は、局５１０が起動したばかりのＲＣＭを用いてＣＣＡを実行する（イベント５２８）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
前述の通り、ＩＥＥＥ８０２．１１デバイスのウェイクアップ要件によって、局５１０は、有効フレームが受信されるまで、または、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙが終了するまで、ＣＣＡを実行しなければならない。従って、局５１０はかなりの遅延を被る。この遅延には、ＲＣＭをオンにすることに起因する部分（間隔５３０）と、ＣＣＡを実行することに起因する部分（間隔５３２）とが含まれる。間隔５３０の持続時間は、ＲＣＭの電子回路を起動させ、かつ、ＲＣＭを伝送および受信の準備ができている状態にするためのハードウェア制約によって制限される。しかしながら、間隔５３２の持続時間は、チャネル上のトラフィック状況に応じて異なるかもしれない。例えば、チャネルにおけるフレームの伝送が多い場合、局５１０は、ＲＣＭを用いてフレームを受信することで、ＲＣＭをウェイクアップさせた直後にＮＡＶを設定し、これによって、ＣＣＡの実行を早い段階で終了できる可能性が高くなる。一方、負荷が軽いネットワークでは、（図５に示されている通り）チャネルがアイドル状態である可能性が高い。この状況では、局５１０がＣＣＡを実行している間（間隔５３２）、チャネルはアイドル状態であり、（局５１０が伝送にチャネルを使用できないことから）貴重なネットワークリソースが無駄になる。更には、チャネルがアイドル状態であることから、局５１０は、ＰｒｏｂｅＤｅｌａｙ期間が満了するまで、（ＮＡＶを設定するための）有効フレームの検出を試みている間、貴重な電力も無駄にしなければならない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
ある実施形態の例によると、第１フレームに対する真正性保護および完全性保護は、ＩＥＥＥ８０２．１１技術規格のＣＣＭＰによって提供される。ＣＣＭＰは、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＥＳ）暗号化アルゴリズムのＣＢＣ（ＣＣＭ）とＣＴＲとに基づいている。ＣＣＭは、データの機密性のためのＣＴＲと、真正性および完全性のためのＣＢＣ−ＭＡＣとを組み合わせたものである。ＣＣＭは、ＭＰＤＵデータフィールド、および、媒体アクセス制御ヘッダの選択されたフィールド（例えば、フレーム制御フィールド７０５、および、アドレスフィールド７０９から７１３）の両方の完全性を保護する。その結果、これらのフィールドは変更または改竄され得ない。ＡＥＳアルゴリズムは、連邦情報処理標準の刊行物（ＦＩＰＳ  ＰＵＢ）＃１９７で定義されており、ＣＣＭは、インターネット技術特別調査委員会（ＩＥＴＦ）Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ（ＲＦＣ）＃３６１０で定義されている。ＣＣＭＰ−１２８処理では、元のＭＰＤＵのサイズが１６オクテット、すなわち、ＣＣＭＰヘッダフィールドが８オクテット、ＭＩＣフィールドが８オクテット拡大される。ＣＣＭＰ−２５６処理では、元のＭＰＤＵのサイズが２４オクテット、すなわち、ＣＣＭＰヘッダフィールドが８オクテット、ＭＩＣフィールドが１６オクテット拡大される。前述の通り、第１フレーム中のＭＩＣフィールドは、第１フレームが本物であり、かつ、変更されていないことを検証するために使用される。ＭＩＣフィールド中の値は、暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数の出力として計算され、（トランスミッタ局側で暗号化を施す前、および、受信局側で解読した後の）第１フレーム中の様々なフィールド、例えば、フレーム制御フィールド７０５、アドレスフィールド７０９から７１３、および、フレーム本体フィールド７１９の値は、暗号学的ハッシュ関数への入力として計算される。暗号鍵は、伝送局と意図された受信局との間でのみ共有される。攻撃者がこれらの様々なフィールドの１つまたは複数の値を変更または改竄することによって第１フレームの偽造を試みる場合は、攻撃者が暗号鍵も所有しない限り、攻撃者は、意図された受信局によって実行される真正性検証および完全性検証をうまくパスし得るＭＩＣ値を計算することができない。このため、総当たりによって正しいＭＩＣ値を推測する以外の選択肢が攻撃者には残されない。しかしながら、ＣＣＭＰで使用されるＭＩＣフィールドは、（前述のように）実際にはウェイクアップ信号に含まれ得るＭＩＣフィールドよりもはるかに長い（ひいては、セキュリティの意味で強い）８または１６オクテットである。これによって、偽造された第１フレーム中のＭＩＣ値を、攻撃者が総当たりによって正しく改竄するのは難しくなる。ＣＣＭＰは、リプレイによる改竄を防止する機構も含む。これについては、以下で説明する。従って、受信された第１フレーム中のＭＩＣが認証される場合、第１フレームおよびウェイクアップ信号は本物である確率が極めて高い。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
一実施形態例によると、第２フレームは、局のＲＣＭ（例えば、局６１０のＲＣＭ６１２）がウェイクアップしていることを示し、かつ、相手にデータ送信の開始を促す、８０２．１１制御フレーム、例えば、電力節約ポーリング（ＰＳ−Ｐｏｌｌ）フレームである。８０２．１１規格によると、制御フレームは、制御フレームのフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）フィールドを含めて、暗号化されない。ＦＣＳ値は伝送誤りをチェックするためだけに使用され、フレームのコンテンツの真正性を検証するためには使用され得ない。なぜなら、ＦＣＳ値は、それ自体が容易に改竄され得るからである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９６】
他の実施形態の例によると、第２フレームは、ＣＣＭＰに従って暗号化保護および完全性保護された、または、ＢＩＰに従って完全性保護された管理フレーム（例えば、平文形式の管理フレーム７００、および、暗号化形式のＭＰＤＵ８００）でもある。従って、ソース（すなわち、局）の真正性および第２フレームの完全性をＡＰが検証できるように、第２フレームはＭＩＣも含んでおり、これによって、攻撃者が局になりすますのを阻止する。この場合は、局６１０が第２フレームの伝送局であり、ＡＰ６０５が第２フレームの受信局である。ＡＰ６０５は、ＣＣＭ受信側処理またはＢＩＰ受信側処理を実行して、第２フレームの完全性をチェックしてよく、より具体的には、第２フレームで受信されたＭＩＣが、第２フレーム中の様々なフィールドの値、および、ＡＰ６０５と局６１０との間で共有される暗号鍵に従って再構成されたＭＩＣに一致しているかどうかをチェックしてよい。ＡＰは、ＡＰが第２フレームの真正性および完全性を確認できる場合のみ、局へのデータ送信を開始し得る。第２フレームと第１フレームとの間の違いは、第２フレーム中のアクションフィールド（例えば、アクションフィールド７５０）がＷＵＲアクションフィールド（例えば、ＷＵＲアクションフィールド７５７）に異なる値を含むことで、第２フレームに含まれるアクションのアクションタイプが、局のＲＣＭがウェイクアップしていることを示すべきであること、および、（相手が第２フレームのソースを信頼できる場合は）相手にデータ送信の開始を促すべきであることを示し得ることにある。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０１】
ウェイクアップ信号の真正性を検証する機能を、（ウェイクアップ受信機によって受信および処理される）ウェイクアップ信号そのものではなく、（ウェイクアップ信号の後に伝送され、ウェイクアップ後に局のＲＣＭによって受信および処理される）第１フレームに置くことによって、ウェイクアップ受信機は著しく簡易化される。その結果、ウェイクアップ受信機の実装における低コスト、および、ウェイクアップ受信機の動作における低消費電力につながる。第１フレームの真正性を検証するために使用されるＲＣＭは、既存の通信規格に準拠しており、当該通信規格は、第１フレームの真正性を検証するために使用されるセキュリティアルゴリズムを既にサポートしている。従って、更なる複雑性がＲＣＭに追加されることはない。ＭＩＣ値とリプレイに対抗するためのシーケンス番号とを主に含むウェイクアップ信号の真正性を検証するために必要な情報を、ウェイクアップ信号から第１フレームに移すことによって、係る情報を示すシグナリングオーバヘッドは、ウェイクアップ信号の伝送に通常使用されるオンオフキーイング（ＯＯＫ）方式を用いる代わりに、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）レベル、ならびに、より高い変調符号化方式（ＭＣＳ）レベルなどの高度な伝送方式を用いて保持され得るため、チャネル占有時間を減らすことができる。要約すると、本明細書で開示する技術は、ウェイクアップ無線を、低消費電力であるとされる様々な無線通信デバイスに使用されている普通のＲＣＭを補助する、シンプルながらもセキュリティの点ではロバストな機能にするのに役立つ。
（項目１）
ウェイクアップ受信機を用いて局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせる方法であって、
上記局が上記ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信する段階であって、上記ウェイクアップ信号は、上記局の識別子を含む、受信する段階と、
上記局が上記ＲＣＭをスリープモードからウェイクアップさせる段階と、
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、上記第１フレームの完全性が確認される場合に、上記局が第２フレームを伝送する段階と、
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されない場合、または、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されるが、上記第１フレームの上記完全性が確認されない場合に、上記局が上記ＲＣＭを上記スリープモードにして、上記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする段階と
を備える方法。
（項目２）
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されない場合、または、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されるが、上記第１フレームの上記完全性が確認されない場合に、上記ＲＣＭを上記スリープモードにして上記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、上記局が上記ウェイクアップ信号を破棄する段階を更に備える、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記第１フレームの上記完全性は、上記第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成すること、および、上記第１ＭＩＣが上記第１フレーム中の第２ＭＩＣに一致しているかどうかを判断するためにチェックを実行することによって検証される、項目１に記載の方法。
（項目４）
上記第１フレームの検証が必要であることを示すインジケータを、上記局が受信する段階を更に備える、項目１に記載の方法。
（項目５）
上記局が、上記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送する段階を更に備える、項目１に記載の方法。
（項目６）
上記第１フレームは、カウンタモード（ＣＴＲ）および暗号ブロック連鎖（ＣＢＣ）メッセージ認証符号（ＭＡＣ）プロトコル（ＣＣＭＰ）、または、ブロードキャスト／マルチキャスト完全性プロトコル（ＢＩＰ）のうちの１つに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである、項目１に記載の方法。
（項目７）
上記第２フレームは、ＣＣＭＰまたはＢＩＰのうちの１つに従って完全性保護され、かつ、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠している、保護された管理フレームである、項目６に記載の方法。
（項目８）
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されない場合、または、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されるが、上記第１フレームの上記完全性が確認されない場合に、上記ＲＣＭを上記スリープモードにする前に、不成功のウェイクアップイベントを上記局が記録する段階と、
後で上記局が上記ＲＣＭをウェイクアップさせて上記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）と通信するときに、上記ＡＰに対して上記不成功のウェイクアップイベントを上記局が報告する段階と
を更に備える、項目１に記載の方法。
（項目９）
第２局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせるように構成されている第１局を動作させる方法であって、
上記第１局が上記第２局にウェイクアップ信号を伝送する段階と、
上記第１局が、メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成する段階であって、上記ＭＩＣは、上記第１フレーム中の値および第１暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成する段階と、
上記第１局がレイテンシ期間の満了後に上記第２局に対して上記第１フレームを伝送する段階であって、上記レイテンシ期間は、上記第２局の上記ＲＣＭをウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送する段階と、
上記第１局が上記第２局から第２フレームを受信する段階と
を備える方法。
（項目１０）
上記第１局が上記第２局にデータを伝送する段階を更に備える、項目９に記載の方法。
（項目１１）
上記第２フレームは、第２ＭＩＣを含み、上記方法は更に、上記データを伝送する段階の前に、上記第２ＭＩＣが、上記第２フレーム中の値および第２暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される第３ＭＩＣに一致していると上記第１局が判断する段階を備える、項目１０に記載の方法。
（項目１２）
上記第１局が、上記第２局から受信される不成功のウェイクアップイベントの報告、または、上記報告の欠如に基づいて、動作モードを決定する段階であって、報告された不成功のウェイクアップイベントの数が閾値を超えている場合は、上記動作モードに上記第１フレームの完全性検証が必要であり、上記報告された不成功のウェイクアップイベントの数が上記閾値を超えていない場合、または、上記不成功のウェイクアップイベントの報告がない場合は、上記動作モードに上記第１フレームの上記完全性検証が不要である、決定する段階を更に備える、項目９に記載の方法。
（項目１３）
上記第１フレームの上記完全性検証が必要であるかどうかを示すインジケータを上記第１局が伝送する段階を更に備える、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
上記第１局は、アクセスポイント（ＡＰ）であり、上記第２局は局である、項目９に記載の方法。
（項目１５）
プロセッサと、
上記プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体と
を備える局であって、上記プログラミングは、
ウェイクアップ受信機を用いてウェイクアップ信号を受信することであって、上記ウェイクアップ信号は、上記局の識別子を含む、受信することと、
無線通信モジュール（ＲＣＭ）をスリープモードからウェイクアップさせることと、
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから所定の時間内に第１フレームが受信される場合、および、上記第１フレームの完全性が確認される場合に、第２フレームを伝送することと、
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されない場合、または、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されるが、上記第１フレームの上記完全性が確認されない場合に、上記ＲＣＭを上記スリープモードにし、上記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにすることと
を行うように上記局を構成する命令を含む、局。
（項目１６）
上記プログラミングは、
上記第１フレーム中の値および暗号鍵に従って第１メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を生成することと、
上記第１ＭＩＣと上記第１フレーム中の第２ＭＩＣとをマッチングさせることによって、上記第１フレームの上記完全性を検証することと
を行うように上記局を構成する命令を含む、項目１５に記載の局。
（項目１７）
上記プログラミングは、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されない場合、または、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されるが、上記第１フレームの上記完全性が確認されない場合に、上記ＲＣＭを上記スリープモードにして上記ウェイクアップ受信機をアクティブモードにする前に伝送を行うことなく、上記ウェイクアップ信号を破棄するように上記局を構成する命令を含む、項目１５に記載の局。
（項目１８）
上記プログラミングは、上記第１フレームの完全性検証が必要であることを示すインジケータを受信するように上記局を構成する命令を含む、項目１５に記載の局。
（項目１９）
上記プログラミングは、上記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して局ＲＣＭウェイクアップレイテンシを伝送するように上記局を構成する命令を含む、項目１５に記載の局。
（項目２０）
上記プログラミングは、
上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されない場合、または、上記ＲＣＭをウェイクアップさせてから上記所定の時間内に上記第１フレームが受信されるが、上記第１フレームの上記完全性が確認されない場合に、不成功のウェイクアップイベントを記録することと、
上記局にサービス提供するアクセスポイント（ＡＰ）に対して、記録された上記不成功のウェイクアップイベントを報告することと
を行うように上記局を構成する命令を含む、項目１５に記載の局。
（項目２１）
プロセッサと、上記プロセッサが実行するためのプログラミングを記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを備える第１局であって、上記プログラミングは、
第２局にウェイクアップ信号を伝送することと、
メッセージ完全性コード（ＭＩＣ）を含む第１フレームを生成することであって、上記ＭＩＣは、上記第１フレーム中の値および暗号鍵を用いて暗号学的ハッシュ関数により生成される、生成することと、
レイテンシ期間の満了後に上記第２局に上記第１フレームを伝送することであって、上記レイテンシ期間は、上記第２局の無線通信モジュール（ＲＣＭ）をウェイクアップさせるために必要な時間に基づいている、伝送することと、
上記第２局から第２フレームを受信することと
を行うように上記第１局を構成する命令を含む、第１局。
（項目２２）
上記プログラミングは、
上記第２局から不成功のウェイクアップイベントの報告を受信することと、
上記第１フレームの完全性検証が必要であるかどうかを判断することと
を行うように上記第１局を構成する命令を含む、項目２１に記載の第１局。
（項目２３）
上記プログラミングは、上記第１フレームの上記完全性検証が必要であることを示すインジケータを伝送するように上記第１局を構成する命令を含む、項目２２に記載の第１局。
【国際調査報告】
2019526980.tif 000017
2019526980.tif 000018